استفاده از ریاضیات برای توصیف جنبههای خاصی از طبیعت را فیزیک نظری گویند. فیزیک نظری در مقابل فیزیک تجربی قرار میگیرد که از ابزارهای تجربی و آزمایشی برای بررسی این پدیدهها استفاده میکند. پیشبینیهای نظریات مطرح شده در فیزیک نظری٬ باید قابل آزمایش در آزمایشگاههای فیزیک تجربی باشند. گاهی نتایج پیشبینیهای برخی نظریهها مانند نظریه ابر ریسمان عملا قابل تجربه و محک شدن با دستاوردهای فناوری امروزه نیست. در فیزیک نظری مسائلی وجود دارد که با گذر زمان شکل جدیتری به خود گرفتهاند. عمده این مسائل در مبانی مکانیک کوانتومی و نظریه میدانهای کوانتومی و مبانی نسبیت خاص و عام٬ گاه فیزیک نظری را تا فراسوی یک بحران پیش بردهاند.
کنجکاوی زیاد، دقت و تمرکز فراوان، صبر و حوصله، توانمندی بالا در دروس فیزیک و ریاضی، قدرت تحلیلی خوب، داشتن روحیهی مطالعهی زیاد و انجام آزمایشهای مستمر از جمله عوامل تعیین کننده برای موفقیت در این رشته میباشند.
فارغالتحصیلان این رشته میتوانند در مقطع کارشناسی ارشد در11 گرایش فیزیک هستهای، فیزیک ذرات بنیادی، فیزیک اتمی و مولکولی، فیزیک حالت جامد، فیزیک بنیادی، فیزیک نجومی، فیزیک ماده چگال، فوتونیک، آموزش فیزیک، نانو فیزیک و مهندسی الکترواپتیک ادامه تحصیل دهند.
فارغالتحصیلان این رشته در حد کارشناسی میتوانند در سازمانهای مختلف کشور از قبیل صداوسیما، برنامه و بودجه، در صنعت مخابرات و ارتباطات، مراکز تولید قطعات غیرهادی و سلولهای خورشیدی و صنایع تولید و نگهداری لیزر در صنعت، پزشکی و نظامی و دیگر صنایع مختلف مفید واقع شوند. همچنین دانشآموختگان این رشته میتوانند به عنوان کارشناس هواشناسی نیز به فعالیت بپردازند.