Fysiska institutionen bedriver teoretisk och experimentell forskning inom naturvetenskapens grunder och forskning med tillämpningar inom energi, miljö, biologi, medicin och materialvetenskap. Institutionens forskare har ett brett internationellt nätverk och är aktiva vid olika forskningskonsortium vid internationella forskningsanläggningar. Vid institutionen finns också centrumbildningar och Linnémiljöer.

Undervisningen på institutionen riktar sig till studenter på kandidat- och masterprogrammen i fysik och till studenter på civilingenjörsprogrammen vid Lunds tekniska högskola. Vid institutionen finns också Nationellt Resurscentrum för Fysik, med uppdrag att ge fortbildning och inspiration till lärare i hela Sverige.

Institutionens utåtriktade verksamhet mot skolor och allmänhet sträcker sig från föredrag av enskilda forskare till engagemang i Lunds universitets olika aktiviteter för barn och ungdomar och deras lärare. Den populära Fysik- och lasershowen görs av forskare, lärare och studenter vid institutionen. Institutionens forskare bidrar också gärna med sin kunskap till olika medier.