复旦大学物理系拥有丰富的学科设置，主要包括理论物理、凝聚态物理和光学三个专业。这三个专业都是国家重点学科和博士点，且整个物理学学科已晋升为一级学科博士点和一级国家重点学科。
学科研究领域广泛，包括理论物理的深入探讨，如粒子物理与场论、量子统计与理论物理方法；还有广义相对论与宇宙学的前沿研究；计算凝聚态物理和凝聚态理论，探讨固体物质的深层次性质；表面物理和半导体物理，聚焦于薄层和新型材料的特性；低维和超薄膜磁学，探索微小结构的磁性行为；强关联体系的理论与实验，涉及复杂体系的动态特性；激光物理和光子与光电子学，探索光学在现代科技中的应用；生物医学物理，结合医学与物理的交叉领域；同步辐射及其应用，利用高科技手段进行科学研究。
在专业方向上，物理学专业提供表面物理、理论物理、半导体物理、激光物理等多个方向，注重学生的全面发展。课程设置强调扎实的数理基础和科学研究能力，同时关注交叉学科的最新动态，以及计算机应用和开发能力的培养。名教授亲授基础课和专业课程，注重教材质量，已拥有教育部名牌课程和面向21世纪课程教材，极大地提升了教学水平和人才培养质量。
此外，学校鼓励学生积极参与实践和创新，实验中心提供多样化的实验课程，如《自学物理实验》、《综合物理实验》和《小课题实验》，让学生在实践中深化理论理解，提升实验技能。
复旦大学物理系创建于1952年，前身是1942年在重庆建立的国立复旦大学数理系物理组，迄今已有60余年历史。在1952年全国院系调整中由原复旦大学、交通大学、同济大学、浙江大学、沪江大学、大同大学等校物理系师生合并而成新的复旦物理系。复旦物理系现拥有国家一级重点学科（涵盖各二级学科），1993年成为国家理科科学研究与教学人才培养基地，是国家首批设立博士点和博士后流动站的单位，被列为国家"211工程"重点建设学科和国家“985工程”重中之重科技创新平台。