研究領域
凝態與量子材料物理
生物與軟物質物理
高能物理
量子計算
重力與天文物理
物理教育
凝態與量子材料物理
臺師大物理系凝態物理領域包含基礎與應用研究，實驗與理論並重。研究實驗室領域遍及表面科學、自旋電子、光電、半導體、二維材料與能源材料…等，並且有獨特的公用研究設施-光電磁量測系統、磁光柯爾顯微儀、圓偏振特性量測系統…，以及太陽能源光電實驗室和黃光微影無塵室，為同學往學術研究以及產業研發奠定堅實的基礎。師資陣容堅強，並長期與加州理工、九州大學等國際知名學府進行學術合作，培養具備學術研究、創新研發與國際觀的科技人才。
凝態實驗
凝態理論
生物與軟物質物理
為了節能且快速地完成細胞成長分裂過程的生理行為，原核生物除了經由生物調控外，也善用了微奈米尺度下的物理與化學機制。因此，為了探究細胞裡的物理行為，我們利用單分子與單細胞的跨領域實驗技術，包含超解析螢光顯微術、單分子追蹤、與分子生物基因編輯與調控，並結合電腦影像數值分析，從運動力學與熱力學的角度，挖掘原核生物在組織染色體與自組裝蛋白質結構時，所參與的物理響應與機制。而這樣的研究，也提供了建立高效能微仿生系統的基礎指引。
高能物理
高能物理研究的目的在了解自然界基本的組成與其交互作用。實驗上的一些觀測結果顯示標準模型（Standard Model）仍有其不足的地方，因此本組的研究著重在探究標準模型外的新物理模型與現象。研究方向涵蓋場論、弦理論、粒子物理與宇宙學。包括超對稱、額外維度、對撞機現象學、電弱對稱破缺、微中子、暗物質、暗能量、黑洞、早期宇宙等。
量子計算
量子資訊領域著重於主動應用量子物理學的特性於資訊理論之中，因此本組的研究除了著重於量子物理學本體之外，也著重於量子物理學之實際應用。
研究方向主要涵蓋: 量子計算，量子通訊，量子感測，以及量子模擬。本組除了研究之外，目標也包含培養同學具備隊量子力學的素養。
重力與天文物理
本系重力與天文領域涵蓋宇宙論，重力波，黑洞天文物理，系外行星等主題，涵蓋理論與觀測分析。系上並有多位老師參與相關國際計畫。相關課程規劃除了提供多面向且紮實的學習環境，也著重於對前沿國際合作計畫視野的提升。希望培養同學具備對宇宙自然的素養，也擁有學術研究以及國際合作的專業能力。
物理教育
本系科學教育研究及教學從科學知識的形成過程到人工智慧運算思維，領域遍及科學普及教育與展演、國際物理奧林匹亞、青年物理辯論、國際文憑大學預科課程、數理資優教育、科學知識形成與發展歷程、自然科學探究與實作取向的素養導向教學、職前及在職師資培育或精進，與國際及雙語物理師資培育。師資培育課程幫助物理人深刻清晰地表達科學思維，期許培養科學知識傳播的領導者，從科學研究最深層的本質發揮到每一刻生活閒聊的瞬間，讓科學課堂都像是科學家日常，人人都可以是科學家。
