物理学是探究物质结构和运动的基本规律的前沿学科，同时与数学等学科密切相关，其研究方法集实验、理论和大规模数值计算于一体，并为化学、生命科学、认知科学、信息科学、空间科学、大气科学、海洋科学、材料科学、航空航天、金融及经济等提供动力学原理和实验观测方法。物理学科是“见物讲理、依理造物”的科学，是科学发现与技术创新的基础和源泉，是有志于探究自然奥秘和发明高新技术的青年才俊的首选。

大气与海洋科学是研究大气与海洋状态、物理现象、化学过程与运动规律，并揭示其与岩石圈、生物圈和人类活动的相互作用过程与机理的基础前沿学科。该学科与人类社会息息相关，深刻影响着极端天气应对、气候变化治理、大气环境保护和公共卫生安全，既是支撑生态文明建设、防灾减灾、全球变暖应对等国家重大战略需求的关键学科，也是探索大气物理化学机理、灾害性天气演变规律、全球变化归因机制等国际科学前沿问题的重要支柱。大气与海洋科学以物理学为根基，融合数学、化学、生命科学、信息科学、人工智能等，旨在洞察气象万千、揭示自然法则、预测未来演变和赋能国家长远发展。

作为自然科学六大基础学科之一的天文学是研究天体和宇宙的科学，研究手段独特，同时与物理、化学、生命等多学科密切相关，是现代科学最活跃的领域之一。该专业设有天体物理和天文高新技术及应用两个培养方向:

1. 天体物理是利用各种现代尖端探测技术，收集来自宇宙的信号，从而探究天体和宇宙的性质、结构、起源和演化。学习内容包括数学、物理基础，天文观测与天体物理基础，前沿研究手段等。培养目标是使学生具有从事科学研究的初步能力。

2. 天文高新技术的发展和应用是天文学研究的基础。该方向除上述学习内容外，还将学习天文前沿高新技术及应用的相关知识，目标为培养技术开发及应用型人才。

核物理（核科学与技术）本科专业是物质科学的主要组成部分，一百多年来对人类的生存发展和国家的地位与安全发挥了重大作用。它是一门由基础研究、技术探索和工程应用组成的综合性交叉前沿学科。

核科学是核能研究和发展的基础，又能在微观层次获取物质内部信息，也能改变微观物质的性质，几乎成为所有前沿学科领域中不可或缺的研究手段和工具。同时，核技术也已为国民经济提供了强大的助力，比如多种类型的核医学应用和工业影像设备系统，对社会、经济、健康、能源、交叉学科等发展产生了深刻的影响。