物理系（2系，原名技术物理系）是 中国科学技术大学 1958年建校时即设置的系之一。 首任系主任由 中国科学院学部 委员（院士）、 中国科学院物理研究所 所长 施汝为 担任。
先后还有 马大猷 、严济慈、 钱临照 、 朱洪元 、曾泽培、 王守觉 、 章综 、 李荫远 、 张宗燧 等著名科学家在物理系任职、任教，他们为物理系的发展奠定了基础。1964年，与生物物理系、 地球 物理系、物理教研室合并组成物理系。1978年系调整时物理系保持半导体物理与器件、低温物理、磁学、 固体发光 、光学等物理专业。
学科建设
目前物理系有物理学、应用物理学（凝聚态物理方向， 微电子学 与固体电子学方向）,光信息科学与技术三个本科生专业和凝聚态物理、光学、微电子学与固体电子学三个博士点，并设有博士后流动站。
其中凝聚态物理、光学是 国家重点学科 。现有中科院量子信息重点实验室、 安徽省 光电子科学与技术重点实验室两个院省部级重点实验室，并且是 自然科学 学术期刊 《 低温物理学报 》的所属单位。
物理系是国家理科 基础科学 研究和人才培养基地和 中国科学院 博士生重点培养基地。50年来，共为国家培养各类高级人才5000余名，毕业生中已有6人当选中国科学院或 中国工程院院士 。
目前每届本科毕业生约150人左右，80%左右的同学在国内外著名学府继续深造，由于专业基础过硬综合素质高，物理系研究生毕业生受到相关用人单位的的广泛欢迎，就业地点多分布在北京上海等大中型城市以及海内外经济发达地区。
师资力量
物理系师资力量雄厚，现有在册教职工79人，其中， 中国科学院院士 一人，博士生导师15人，副高级职称以上教师共53人。
物理系的教师目前承担有国家重大基础项目，国家自然科学基金重大、重点项目，国家863高技术项目， 中科院 创新工程重点项目以及国家自然科学基金面上项目的多项科研任务，高水平论文发表数量居全校前列，历年所获国家级省部级 科研成果奖励 在国内高校中处于领先地位。
两院院士
科学院院士
赵忠贤
物理学家。辽宁新民人。1964年毕业于 中国科学技术大学 技术物理系。1987年当选为 第三世界 科学院院士。 中国科学院物理研究所 研究员， 超导 国家重点实验室主任。一直从事低温与超导研究。1967－1972年参加几项国防任务。
1976年开始从事探索 高温超导 电性研究。所发表的论文包括第Ⅱ类 超导体 的 磁通量 钉扎与临界电流问题；非晶态合金的超导电性。1983年开始研究 氧化物 超导体BPB系统及重 费米子 超导性，1986年底在Ba-La- 铜 O 系统研究中，注意到杂质的影响，并于1987年参与发现了 液氮 温区超导体。
1991年当选为 中国科学院院士 (学部委员)。
光学和 量子信息 专家。1942年生于 惠安县 。1965年毕业于 中国科学技术大学 无线电电子学系 。现任 中国科学院 中国科学技术大学量子信息重点实验室主任、物理系教授。
主要从事 量子光学 、量子密码、 量子通信 和量子计算的理论和实验研究。提出概率量子 克隆 原理，推导出最大克隆效率，在实验上研制成功概率量子克隆机和普适量子克隆机。发现在环境作用下不会消相干的“相干保持态”，提出量子避错编码原理，被实验证实。提出一种新型可望实用的量子处理器，被实验证实。在实验上实现远距离的量子 密钥 传输，建立基于量子密码的保密 通信系统 ，并提出“信道加密”的新方案，有其独特的安全保密优点。在实验上验证了K-S理论，有力地支持了 量子力学 理论。发现奇偶相干态的奇异特性等。
2003年当选为 中国科学院院士 。
物理化学家。1959年生于 平潭县 。1983年毕业于 中国科学技术大学 物理系，1989年获中国科学技术大学博士学位。1993年至1995年在美国 俄勒冈大学 州立大学 化学系做助理研究员。现任中国科学技术大学教授、副校长、 物理化学 科学中心主任。
主要从事 结构分析 、表面物理化学和 无机化合物 材料制备方法的研究。利用分子自组装技术，获得了能够分辨碳—碳 单键 和 双键 的分子图像，并从实验和理论上分别论证了扫描隧道显微术对单分子直接成像的可能性与限制因素，并进而确定了C表面晶格的取向特征。此外，发展了确定单分子在固体表面 吸附 取向与局域电子态的方法，提出了制备具有特殊性能的同质分子 超晶格 的新途径。
2003年当选为 中国科学院院士 。
分子生物物理与结构生物学家。1950年生于 江苏南京 。1977年毕业于 中国科技大学 ，1982年获 中国科学院大学 硕士学位，1989年获 墨尔本大学 博士学位。现任 清华大学 教授， 中国科学院生物物理研究所 所长， 生物大分子 国家重点实验室主任。
在《 自然 》上发表了SIV-MA的 晶体结构 ，首次提出HIV及其家族分子的装配模型；在《 Cell 》上发表了HFactorⅨ 西妥昔单抗 likeDomain与Ca++结合 配位化合物 的结构与功能研究结果，揭示了该复合物的 生物学 机理；在2003年 严重急性呼吸综合征 爆发期间，成功地解析出第一个 SARS病毒 的 蛋白质 3CLPRO及其与 抑制剂 复合物 的晶体结构，为抗SARS药物的发现奠定了重要的结构基础，论文在《 美国国家科学院院刊 》上发表。其研究组已经系统地表达出200余个与人类健康密切相关的重要蛋白质，解析出50多个重要蛋白质的结构。
2003年当选为 中国科学院院士 。
工程院院士
磁性及非晶态材料专家。 海门区 人。1942年9月3日出生。1964年毕业于 中国科技大学 物理系获 学士 。 中国科学院 北京三环路 新材料高技术公司总经理、研究员。长期从事磁性非晶态材料的研究及应用推广。研制成功我国第一代国防用多种 微波 铁氧体 材料和器件。在非晶态Dy Co3 ．4合金薄膜中，合作发现并命名了"SPerimagnet"（散磁性）新型磁结构。研制成功具有我国自己特色的低纯度 稀土 铁硼永磁合金，系统地解决了大规模工业生产中整套关键技术、工艺和设备，并积极推广。创建产业型 三环集团 新材料高技术公司，经济效益显著。多次获得国家及 省部级奖励 ?quot;低纯度钕稀土铁硼永磁合金"获1988年 国家科学技术进步奖 一等奖 。发表学术论文数十余篇。
1995年当选为 中国工程院院士 。
1940年2月生，1963年 中国科学技术大学 技术物理系毕业分配到中科院物理所，从事 激光 物理与激光技术研究至今。主要研究方向为可调谐激光，全固态激光和超快激光的研究与应用。研究有机 染料 可调谐激光技术，获国家科技进步 二等奖 一项，中科院科技进步二等奖二项，电子部科技进步二等奖一项。研究 非线性光学 和 光参 量宽调谐激光，获国家发明二等奖一项， 中科院 科技进步 一等奖 一项。研究大功率全固态激光，取得多项国内外领先成果和发明。研究超快激光，国内首创全固态飞秒光源和国际领先宽调谐飞秒 激光器 等。
2001年当选为 中国工程院院士 。
1940年生于 四川省南充高级中学 ,1964年毕业于中国科学技术大学物理系，同年到 中国科学院物理研究所 工作至今。其间1976～1978年赴西德马普协会固体所进修；1985年、1990年和1992年曾分别在法国科研中心 波尔多 固体化学研究所、 代尔夫特理工大学 和日本 东京工业大学 任客座教授。主要研究方向:纳米离子:纳米离子材料和离子 电子 混合导电材料的制备和 表征 ；纳米离子材料和离子电子混合导电材料的离子和电子的输运特性和其他 物理性质 。高能电池和燃料电池中的 物理化学 过程。发表论文下230余篇，申请发明专利13项。长期从事 固态离子学 的研究，是我国固态离子学的创始人之一，长期从事 锂电池 、 锂离子电池 及 可持续能源 领域内的研究工作，在固态离子学及可持续能源领域在国际上享有很高的声誉。现担任国际固态离子学学会的委员、“SolidStateIonics”国际杂志的编委，中国固态离子学会名誉理事长，曾任中国固态离子学学会理事长。发表论文230余篇，申报发明专利13项。曾是国家 国家高技术研究发展计划 二次锂电池专题负责人并参加了课题研究，主持了专题研究计划的制定和实施及全国11个子课题研究的协调。近年来取得纳米金属储锂合金 负极 材料等一批国际一流水平的研究成果，这一成果被 美国能源部 年度政府工作报告中引用的唯一一篇中国的文献。
2001年当选为 中国工程院院士 。