Todos los estudiantes deben llevar a cabo un proyecto de investigación, como se especifica en el Plan de Estudios de Posgrado, preparar una tesis y aprobar un examen oral. Actualmente, hay proyectos de investigación en el Departamento de Física en campos como Materia Condensada/Ciencia de Materiales, Espectroscopía Laser, Física de Altas Energías, Astrofísica y Radioastronomía, Física Teórica y Modelado Matemático para Aplicaciones Biológicas, y Física Atmosférica. Las instalaciones del departamento para la investigación incluyen laboratorios bien desarrollados para la investigación experimental en espectroscopía láser y ciencia de materiales/materia condensada, así como instalaciones para trabajo computacional. Para estudios de espectroscopía láser y óptica no lineal, los laboratorios de investigación del Departamento de Física están equipados con una amplia variedad de fuentes de láser que producen haces desde onda continua hasta pulsos de femtosegundos, y equipos espectroscópicos avanzados que incluyen espectrómetros dobles y sistemas de conteo de fotones. Las instalaciones para el crecimiento de películas delgadas y cristales incluyen sistemas para deposición por láser pulsado, sputtering DC y RF, deposición química de vapor metal-orgánico, técnicas sol-gel, hornos de alta temperatura y otros equipos para la preparación de muestras. Las instalaciones de caracterización de materiales incluyen un difractómetro de rayos X de alta resolución especialmente equipado para estudios de películas delgadas, un microscopio de fuerza atómica/microscopio de túnel de barrido, sistemas para estudios electrónicos, ópticos y magneto-ópticos de sólidos a baja temperatura, un elipsómetro de múltiples longitudes de onda y un espectrómetro de resonancia de espín electrónico. Instalaciones adicionales están disponibles para los investigadores a través de otras instalaciones de la UPRM y del Centro de Caracterización de Materiales de la UPR. La investigación experimental en Física de Altas Energías se realiza en estrecha colaboración con Fermilab, en Illinois, y las instalaciones avanzadas de análisis de datos y transmisión para apoyar este esfuerzo se encuentran en el Departamento de Física. Los recursos computacionales distribuidos que sostienen la investigación están disponibles a través de varios laboratorios, una sala de computadoras para uso de estudiantes y facultad, y conexiones de comunicación con las instalaciones del campus y externas. El Departamento también cuenta con un taller de maquinaria de precisión que apoya las actividades de investigación.