除了实验和其他的实际操作，物理专业还要求学生进行理论学习的复杂的数学运算。物理专业的学生会学习这门专业的历史以及了解那些为现代物理知识铺路的先驱物理学家。通常这些内容会出现在各类重要原理和法则的导论部分中，在之后的学习里会细分为各个学术分支。

重要的几类物理领域有电磁学、空间和时间、热力学、量子物理学、相对论、地球物理学、流体动力学、天文物理学等等。

第一年的学习会集中于经典物理学和现代物理学的基础以及数学的学习，随着不断地提升，学习方向会朝着更复杂的数学以及量子和相对论这类更复杂的现代物理定理发展。之后你会有更多的机会选择研究方向，并且独立或者和小组成员完成实验项目。

·         电磁学

传授电学和磁力学的的知识，以及两者之间的关系。你将会深入学到关于静电学、静磁学、恒定电流、直流电路和电动机的原理。

·         空间与时间

空间与时间属于物理哲学的一个部分，主要探究现代物理对于空间和时间的理解。你会学习狭义相对论和四维空间的部分知识。同时也会涉及到热力学和统计物理学以便研究时空的热力学和时间流向。

·         热力学

该物理领域涵括了热力学的基本法则，即能量是如何被利用以及如何被转化的。并且还会学习统计力学的基础知识，包括微观态和熵。

·         量子物理学

量子物理的学习会涉及到量子力学，并且旨在提高你在波函数、薛定谔方程和量子数等方面的学习。

·         核物理

核物理主要探究原子核的原理，以及其多种形式和放射性物质。放射性衰变和裂变也是该领域的学习关键，为分析解释宇宙大爆炸这类物理模型提供理论基础。

·         相对论

你将会学到广义相对论和狭义相对论、时空、黑洞、重力和引力波的概念，以及相对论在宇宙学和天文学上的应用。你还会学习如何应用爱因斯坦方程。

·         地球物理学

简单来说，地球物理学是从简单物理原理方面来探究地球的学科。你会学习磁力、热力、波和放射现象的原理，并且建立对地球结构的整体了解。

除此之外，学习物理学专业还有机会对其他相关的领域进行研究，比如天文学、数学、地质学和电子学。

英国科学作家西蒙·辛格曾说过：“我认为物理学家基本上什么都能做。我们所学的知识能够运用到方方面面，这让我们从常人无法看见的角度来观察事物。”

物理类的工作的确相当多样。当许多物理专业的学生在为了能够胜任实验性的工作而奋发学习更难的知识的时候，也有许多学生在其他行业中寻求物理相关的工作，包括商业、金融、学术以及其他科学领域。

典型的物理类职业有：

·         航空工程师

航空工程师负责设计、制造并且测试大型航天载具，例如航空器、卫星、宇宙飞船甚至武器系统。航空工程师利用他们的科学智慧和科技原理来制造和优化这一系列的工程。

这一行业会涉及到的物理操作主要包括数据上的研究和分析。主要的职责会是提高现有设计的安全性和效用，控制重量和速度。并且在很大程度上会着重于减少环境带来的破坏。专业领域包括航空电子学、推进力、航空动力学、系统集成等。

·         天体物理学家

称为一名天体物理学家是很多人儿时的梦想。根据NASA（美国国家航空航天局），天体物理学家是探索宇宙如何运行，怎样开始和发展的。虽然听起来很酷，但是称为一名天体物理学家是相当具有挑战性的。

·         机械工程师

作为一名机械工程师，你的职业领域会专注于制造业、交通运输行业、建筑业、水利电力等行业的机械的开发和建造。根据你所工作的企业的类型和规模，你可能会做很多不同的项目。有可能是做调查、研究和评估，项目可能会是设计、建造、维护或者管理。制造行业中的物理操作会涉及到为供水管网或者风力涡轮机设计泵和阀门。在医疗保健领域类似的机会也有很多，可能涉及到提高假体型植入物的机能或者开发更有效更持久的医疗设备。

·         地球物理学家

地球物理学家一般研究地球的物理元素并且收集关于地震和地震波的信息。地球物理学家的工作一般会由石油公司和环境顾问公司提供。

·         实验室技术员

科学实验室技术员通常会进行很多基于实验室的研究来提高现代科学。这个职业通常会涉及到运算、测量、抽样、测试、记录和分析结果，并且一般是团队合作，实验室技术员在研究与开发的前期阶段相当重要。

·         其他职业

还有一些物理专业的毕业生一般会选择软件开发、医药科技、制造业方面的工作。在商业和金融界也有物理毕业生的工作机会，是因为这些领域会有很多高阶的数据分析需要物理学来进行。