Oulun yliopiston Fysiikan laitoksen tutkimus jakaantuu seuraaviin osiin:

Aineen rakenteen ja toiminnan fysiikan tutkimus

• Biofysiikka
• Atomi- molekyyli- ja materiaalifysiikka
  - Elektronispektroskopia
  - NMR-spektroskopia
• Teoreettinen fysiikka

Maan ja avaruuden fysiikan tutkimus

• Avaruusfysiikka
• Geofysiikka
• Tähtitiede
  - Suurenergiatähtitiede
  - Planetaaristen renkaiden ja galaksien dynamiikka
  - Marsin ja Venuksen geologia