De acordo com PPC do curso de Física, a pesquisa desenvolvida no curso de Física é distribuída em duas áreas de concentração, a citar: Física da Matéria Condensada (FCM) e Astrofísica e Cosmologia (AC). Em FCM, as pesquisas desenvolvidas visam estudos das propriedades magnéticas, ópticas e termodinâmicas de sistemas físicos da matéria condensada através de procedimentos teóricos e experimentais, tais como: teoria fundamental, modelagem, simulação numérica, crescimento de filmes, preparação de amostras, medidas magnéticas, ópticas e de transporte. Em AC, as pesquisas em Astrofísica incluem a rotação estelar em diferentes estágios da evolução estelar, evolução do momentum angular estelar, correlações entre rotação e parâmetros observacionais, relação entre rotação e nucleossíntese, processos de diluição e mistura, em estrelas simples e sistemas múltiplos. As pesquisas em Cosmologia se preocupam em entender todo o processo evolutivo do Universo, para isso, há um interesse em compreender e desenvolver modelos teóricos, testes e técnicas estatísticas, numérica e observacional, que possam aprimorar o nosso conhecimento sobre origem, dinâmica e destino do cosmo.

Essas pesquisas envolvem professores, estudantes de iniciação científica e estudantes de pós-graduação stricto sensu do Departamento de Física (DFis) da UERN, além de colaborações com outros pesquisadores e estudantes de outros cursos da UERN e de outras IES. A institucionalização dessas pesquisas é feita através da criação e certificação grupos de pesquisa no CNPq e projetos pesquisas.

Os professores do Departamento de Física, ao longo dos últimos anos, têm aprovado e institucionalizados projetos de pesquisa que visavam à captação de recursos para melhoria da infraestrutura de pesquisa, formação de recursos humanos e o fortalecimento de trabalhos nas suas áreas de conhecimento. Esses projetos têm sido aprovados em editais internos da UERN, como: PIBIC, PIBITI e PIBIC-EM que são voltados para trabalhos de iniciação científica.

Os grupos de pesquisas ativos atualmente que tem docentes do DFIS, são: Astroestatística,  Cosmologia e Gravitação, , Magnetismo e Nanomateriais.