Thiên văn học, âm học, vật lý thiên văn, vật lý sinh học, lý thuyết hỗn loạn, vật lý hóa học, vật lý tính toán, vũ trụ học, vật lý lạnh (cryogenics), tinh thể học, điện từ, điện tử, động lực học chất lỏng, địa vật lý, vật lý năng lượng cao và vật lý áp suất cao là một một vài trong số các nhánh khác nhau trong lĩnh vực vật lý. Vật lý đóng vai trò là gốc rễ trong nghiên cứu khoa học để từ đó phân nhánh thành cộng đồng khoa học.
Các ngành vật lý khác bao gồm: vật lý laser, vật lý toán học, cơ học, khí tượng học, vật lý phân tử, công nghệ nano, vật lý hạt nhân, quang học, vật lý hạt, vật lý plasma, điện động lực học lượng tử, cơ học lượng tử, quang học lượng tử, lực hấp dẫn lượng tử, thuyết tương đối, thống kê cơ học, lý thuyết dây và nhiệt động lực học.
Vật lý thiên văn là một danh mục phụ của thiên văn học và tập trung nhiều hơn vào cách các vật thể trong vũ trụ tương tác với nhau thay vì chỉ đơn giản là hóa học và toán học của các thiên thể. Tương tự, vũ trụ học nghiên cứu nguồn gốc và tương lai của vũ trụ bằng cách xem xét các lỗ đen, vật chất tối và các hiện tượng tương tự.
Điện động lực học lượng tử nghiên cứu cách vật chất và ánh sáng tương tác và kết hợp giữa cơ học lượng tử và thuyết tương đối hẹp. Cơ học lượng tử đôi khi được gọi là lý thuyết lượng tử và sử dụng dữ liệu toán học mô tả hành vi của hạt và sóng để có được cái nhìn sâu sắc về các hiện tượng ở quy mô vĩ mô. Quang học lượng tử sử dụng cơ học lượng tử để nghiên cứu cách ánh sáng tương tác với vật chất trên quy mô phổ quát. Mặt khác, lực hấp dẫn lượng tử có một chút bí ẩn và các nhà vật lý tìm cách thống nhất cơ học lượng tử và thuyết tương đối và giải thích nó bằng các công thức toán học.
