学院现有物理学和电子科学与技术两个一级学科,拥有理论物理国家重点学科、非线性物理国家“211工程”重点学科、物理学湖南省优势特色重点学科和湖南省“十四五”重点学科,物理学科进入ESI前1%。现有物理学一级学科博士点和博士后科研流动站,低维量子结构与调控省部共建教育部重点实验室、湖南省量子效应与量子技术基础学科研究中心、量子效应及其应用湖南省高等学校2011协同创新中心、中国科学院理论物理研究所-湖南师范大学彭桓武科教合作中心、物质微结构与功能湖南省重点实验室、后摩尔物理与器件湖南省高校重点实验室、量子精密测量与传感湖南师范大学重点实验室等科研平台;拥有物理与电子技术省级虚拟仿真实验教学中心和“物理与信息技术”湖南省大学生创新实验中心等教学平台。
学科拥有一支包括国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授、万人计划科技创新领军人才、百千万人才工程计划等国家级人才计划入选者11人,中科院百人计划、教育部新世纪优秀人才计划、湖南省芙蓉学者计划等省部级人才计划入选者38人在内的高水平教师队伍。拥有量子效应及其应用教育部“长江学者与创新团队发展计划”创新团队,大学物理国家级教学团队。近五年,学科承担国家重点研发课题及子课题4项、国家自然科学基金60余项(含创新研究群体项目1项、重点项目4项)、省部级项目近70项(含省重大科技攻关“揭榜挂帅”制项目2项)。近年来,发表学术论文1000余篇,其中Science 3篇、Nature子刊7篇、Physical Review系列论文200余篇,出版学术专著4部,获得国家授权发明专利50余项。获得湖南省自然科学奖一等奖2项、二等奖2项、湖南省科学技术进步奖二等奖1项。