國立臺灣師範大學物理學系具有優秀的教師陣容、精良的教研設備、以及積極精進的研究風氣，是臺灣少數能兼顧各種不同研究領域的物理相關系所之一。本系的研究領域相當廣，大致歸類成幾個學門：固態物理、表面與奈米物理、高能物理與弦論、生物暨軟凝態物理、原子分子光學物理、天文暨宇宙學、光電科學、以及物理教育研究。本系的課程設計與核心目標以培育下列三項人才為主軸：1.造就優秀的專業物理研究人才、2.培養與物理相關之高科技產業人才、3.培育優異之中等學校物理科與自然領域教師。除物理專業課程及師資培育教育學程外，亦設有光電學程提供產業就業相關的訓練。畢業後除選擇繼續進修物理研究或擔任中等學校物理教師外，亦可考慮進修各理工相關碩博士學位、或擔任產業界實務工程師。民國八十三年師資培育法改制後，本系在既有基礎下，全力轉型，努力成為一基礎研究與應用研發兼蓄的優質系所。