哈佛大學(xué)物理系是哈佛比較大的一個系，有十八個專業(yè)方向共96門課程。出現(xiàn)過10位諾貝爾獎得主。[6]他們是Percy W.Bridgman(珀西·布里奇曼，1946，發(fā)明高壓產(chǎn)生儀及其對高壓物理領(lǐng)域的貢獻(xiàn))、Edward Mills Purcell(愛德華·米爾斯·珀塞爾，1952，對核磁場精密測量的研究)、Julian Schwinger(朱利安·施溫格，1965，在量子電動力學(xué)基礎(chǔ)研究做出杰出貢獻(xiàn))、John Hasbrouck van Vleck(約翰·凡·弗萊克，1977，對磁性和無序系統(tǒng)電子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論研究做出貢獻(xiàn))、Sheldon L.Glashow and Steven Weinberg(謝爾登·格拉肖和史蒂芬·溫伯格，1979，對基本粒子間統(tǒng)一弱電磁相互作用理論研究的貢獻(xiàn))、Nicolaas Bloembergen(尼古拉斯·布洛姆伯根，1981，對激光光譜學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn))、Carlo Rubbia(卡洛·魯比亞，1984，對W和Z玻色子的發(fā)現(xiàn)做出決定性的貢獻(xiàn))、Norman F. Ramsey(諾曼·拉姆齊樓，1989，發(fā)明分離振蕩方法及其在氫脈澤和其他原子鐘的應(yīng)用)、Roy J. Glauber(羅伊·格勞伯，2005，對光學(xué)相干的量子理論的貢獻(xiàn))。
    哈佛大學(xué)建立了多個物理研究中心，具體有：
    超冷原子研究中心(CUA)：匯集了大量來自于MIT和哈佛大學(xué)，追求因超冷原子和量子氣體開辟的新領(lǐng)域研究工作的科學(xué)家。該研究中心是由美國國家科學(xué)基金會(NSF)支持的，目前主要研究的是圍繞超冷原子和對原子和光子的量子狀態(tài)的控制狀態(tài)密切相關(guān)的內(nèi)容。進(jìn)行該項研究的人員大約有100名研究生、博士后研究人員、大學(xué)生和來自于各合作項目中心的高級研究人員;[7]
    納米系統(tǒng)中心(CNS)：主要研究納米級元件怎樣集成大型復(fù)雜的相互作用系統(tǒng)，及其微小的結(jié)構(gòu)研究和學(xué)習(xí)他們的不同行為對宏觀系統(tǒng)的影響;[8]
    哈佛大學(xué)史密森天體物理中心(CFA)：通過對天文和天體物理學(xué)的研究學(xué)習(xí)增強(qiáng)我們的天文知識和對宇宙的理解;[9]
    原子、分子和光學(xué)物理理論研究所(ITAMP)：主要目標(biāo)是吸引及培養(yǎng)一批在原子、分子和光學(xué)物理理論領(lǐng)域具有高素質(zhì)的人才，并在不同時間段內(nèi)各地高級研究學(xué)者能夠形成一個積極的合作方案;[10]
    粒子物理和宇宙學(xué)實驗室(LPPC)：主要進(jìn)行粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)前沿研究實驗，并為學(xué)生提供一流的教育實驗機(jī)會。該實驗室方案已經(jīng)實現(xiàn)了世界各地的加速器實驗室并解決內(nèi)部和超越標(biāo)準(zhǔn)模型的重要問題;[11]
    材料科學(xué)與工程研究中心(MRSEC)：是哈佛大學(xué)傳統(tǒng)跨學(xué)科材料研究中心，由國家科學(xué)基金會成立，以確定新的材料科學(xué)與工程研究領(lǐng)域為宗旨;[12]
    納米科學(xué)與工程中心(NSEC)：該研究中心是哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)圣巴巴拉分校、代爾夫特科技大學(xué)(荷蘭)、波士頓科學(xué)博物館(瑞士)、日本東京大學(xué)(日本)和桑迪亞國家實驗室之間的合作，結(jié)合“自上而下”和“自下而上”的方法構(gòu)建新的納米尺寸大小的電子和磁性設(shè)備以理解其行為及產(chǎn)生的量子現(xiàn)象。[13]
    羅蘭研究所：跨學(xué)科的實驗室，其研究領(lǐng)域包括細(xì)菌運(yùn)動性和行為、光化學(xué)和光生物學(xué)、電子學(xué)工程、離子阱和離子簇、納米量子等。[14]
    哈佛大學(xué)十八個專業(yè)方向分別為天體物理學(xué)和天文學(xué);原子、分子和光學(xué)物理實驗;原子、分子和光學(xué)物理理論;生物物理學(xué)實驗;生物物理學(xué)理論;計算物理學(xué);凝聚態(tài)物理學(xué)實驗;凝聚態(tài)物理學(xué)理論;環(huán)境建模和風(fēng)險評估;高能物理實驗;高能物理學(xué)理論;超弦理論;高壓物理實驗;物理學(xué)歷史;低壓物理實驗;數(shù)學(xué)物理學(xué);介觀物理學(xué)實驗;介觀物理學(xué)理論;核物理學(xué)。具體課程見表2。
    納米科學(xué)、粒子物理學(xué)以及天體物理學(xué)是哈佛物理學(xué)中的強(qiáng)勢學(xué)科，在校內(nèi)建立了多個相關(guān)的物理實驗室和研究中心。其中宇宙學(xué)和粒子物理最為突出。哈佛大學(xué)的宇宙學(xué)和粒子物理實驗室引領(lǐng)前沿的粒子物理和宇宙學(xué)觀測實驗研究，并為研究生和本科生提供教育研究，以及為博士后提供的ATSAS實驗研究。實驗室下又分出好幾個領(lǐng)域的研究小組，如ATSAS Group、Dark Energy Group、CDF Group、Dark Matter Group、Neutrino Group等等。