A Fizikai Intézetet laboratóriumai, kutatásai projektjei nemzetközi szinten is az élvonalba emelik. Kis mérete dacára a Fizikai Intézet kutatói a legrangosabb európai és tengerentúli egyetemekkel (Stanford, Harvard, ENS (Paris)) végeznek közös kutatást, számos nemzetközi hálózat és kiemelt uniós projekt (ERC illetve ESF projektek) munkájában vesznek részt, és sok szálon kötődnek ipari partnerekhez is. Emellett az intézet négy akadémiai kutatócsoportot - köztük három kiemelt "Lendület" projektet fogadott be.

Az intézetben folyó elméleti és kísérleti kutatások elsősorban az anyagtudományra, szilárdtest- és statisztikus fizikára, optikára, és nanofizikára koncentrálnak. Az intézet Fizika tanszéke és Atomfizika tanszéke számos modern laboratóriumnak ad otthont, köztük az alacsony hőmérsékleti nanofizika laboratóriumnak, a felületfizikai laboratóriumnak, az elektron spin rezonancia (ESR) laboratóriumnak,  az optikai és a magnetooptikai laboratóriumoknak. Az intézet Elméleti Fizika tanszékén sokszínű elméleti kutatás folyik.