Як структурний підрозділ, кафедра фізики входить до складу фізико-математичного факультету університету з моменту утворення факультету в 1920 році. На початку 1960-х рр. при кафедрі було створено рентгеноспектральну науково-дослідну лабораторію. На її базі співробітники і аспіранти кафедри проводили дослідження з актуальних проблем фізики твердого тіла, організовувалися спецкурси і спецпрактикуми для студентів.
Протягом 1969-1980 рр. на кафедрі працював відомий український фізик, засновник наукової школи «Орієнтаційні ефекти у твердих тілах» доктор фізико-математичних наук, професор Олексій Омелянович Брюханов.
В подальшому очолювали кафедру його послідовники – доктор технічних наук, професор Аркадій Олексійович Брюханов (1980-2011) та доктор фізико-математичних наук, професор Олександр Рафаїлович Гохман (2011-2021). Наразі кафедру очолює відомий фахівець у галузі фізики та наноматеріалів, доктор фізико-математичних наук, професор Вячеслав Володимирович Голованов.
Кафедра здійснює підготовку здобувачів вищої освіти зі спеціальностей: за першим (бакалаврським) та другим (магістерським) рівнем – 014 «Середня освіта. Фізика», за третім (освітньо-науковим) рівнем – 105 «Прикладна фізика та наноматеріали». Також науково-педагогічні працівники кафедри активно беруть участь в реалізації інших освітніх програм Університету Ушинського.
На сьогодні науково-педагогічний склад складається з 6 працівників: 2 доктори фізико-математичних наук, професори (Голованов В. В., Гохман О. Р.), 1 доктор технічних наук, професор (Брюханов А. О.), 1 доцент, кандидат фізико-математичних наук (Шкатуляк Н. М.), 1 викладач, кандидат фізико-математичних наук (Волчок Н. А.) та 1 асистент (Назарчук Б. В.).
Всі дисципліни на кафедрі викладаються на високому науковому та методичному рівні, є необхідна матеріально-технічна база – 5 навчальних лабораторій (Лабораторія Механіки та Молекулярної фізики (ауд. 44); Лабораторія Оптики та квантової фізики (Ауд. 45); Лабораторія Електрики та Магнетизму (Ауд. 47); Лабораторія Електротехніки та Робототехніки (Ауд. 50); Лабораторія Інноваційних Технологій (Ауд. 63)) та науково-дослідна лабораторія Фізичного Матеріалознавства (Ауд. 48 б, ауд. 49).