Khoa có 8 Bộ môn: Vật lý Chất rắn, Vật lý Điện tử, Vật lý Hạt nhân - Kỹ thuật Hạt nhân - Vật lý Y khoa, Vật lý Lý thuyết, Vật lý Tin học, Vật lý Địa cầu, Vật lý Ứng dụng, và Hải dương - Khí tượng - Thủy văn.

Khoa có hơn 70 cán bộ giảng dạy, trong đó có 44 cán bộ có trình độ Tiến sĩ (2 Giáo sư, 13 PGS), 20 cán bộ có trình độ Thạc sĩ.

Khoa có 14 phòng thí nghiệm, trong đó có 3 phòng thí nghiệm giảng dạy vật lý đại cương cho sinh viên của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; 1 phòng máy tính phục vụ giảng dạy cho sinh viên của Khoa và 9 phòng thí nghiệm chuyên ngành vừa phục vụ giảng dạy vừa phục vụ nghiên cứu khoa học.

Khoa đào tạo ba bậc: Cử nhân, Thạc sĩ và Tiến sĩ. Hiện có gần 1000 sinh viên bậc đại học, 200 học viên cao học và 40 nghiên cứu sinh đang theo học. Tính trung bình cho mỗi năm có 200 sinh viên tốt nghiệp bậc đại học, 60 học viên cao học tốt nghiệp và 10 nghiên cứu sinh tốt nghiệp tiến sĩ.

Hầu hết các cán bộ đề tham gia nghiên cứu khoa học trong các chương trình nghiên cứu khoa học cơ bản, cấp Bộ và cấp Trường và của các cơ quan khác. Có nhiều bài báo đăng trong các tạp chí có uy tín trong và ngoài nước.

Khoa đã ký hợp tác chính thức với Trung tâm quốc tế về Vật lý lý thuyết (ICTP, Ý) và Trường Sau Đại học Osaka (Nhật) và có các liên hệ tốt với các Đại học Liège (Bỉ), Đại học Swinburne (Trung tâm Quang học nguyên tử và phổ siêu nhanh (CAOUS), Úc), Đại học Saskatchewan (Canada), Đại học Chungbuk, Đại học Sungkyunkwan (Hàn Quốc), Đại học STing Hua (Đài Loan), Đại học Chi Nan (Đài Loan). Khoa có các mối quan hệ chặt chẽ với các Viện, Trung tâm nghiên cứu Khoa học và Công ty sản xuất trong nước. Hiện có 21 cán bộ giảng dạy trẻ đang học tập và nghiên cứu tại các nước Pháp, Úc, Nhật, Hàn Quốc, ...