1) Mekanik Fiziği : Evrenin hareketlerini , kuvvet hareket, ilişkisini cisimlerin durgunluk şartlarını ve Güneş sistemini inceleyen fizik dalıdır. Klasik Fizik ve ya Newton fiziği de denilebilir.

Mekanik, fiziksel bilimler in en eskisidir. Kaldıraçları ve suyun kaldırma kuvvetini kapsayan tarihteki ilk yazılı mekanik prensipler Arşimet’e (MÖ 287-MÖ 212) aittir. Makara, eğik düzlem ve somun anahtarı ile ilgili çalışmalar da antik metinlere kaydedilmiştir. Bu dönemde mekanik bina inşaatı gereksinimlerini karşılamakla sınırlıydı. Arşimet’ten sonra gelen İbn-i Heysem, İbn-i Sina, İbn Bacce gibi müslüman bilim insanları ile Galileo, Kepler, Leonardo da Vinci, Varignon, d’Alembert, Stevinus, Newton, Lagrange gibi batılı bilim insanlarının çalışmaları sayesinde Mekanik bugünkü seviyesine gelmiştir.

İnsan yaşantısında dün olduğu gibi bugün de mekanik biliminin yeri büyüktür. Suyun akışından tutun da, insanın yaşamını kolaylaştırmak için tasarlanan uçağın uçuşuna, makinelerin çalışmasına kadar tabiattaki bütün hareketler mekanik prensiplerine göre gerçekleşir. Başta Makine olmak üzere mühendisliğin tüm uygulamalarında, mekanik bilimi ve prensipleri büyük öneme sahiptir ve bu sahalarda çalışanlar tarafından özümsenmesi gerekir.

Mekanik bilimi, ideal durumları inceleyen Rijit cisimler mekaniği ve gerçek durumları inceleyen Sürekli ortamlar mekaniği olmak üzere iki ana kısımda ele alınabilir.

2) Elektrik Fiziği : Elektrik yükünü elektrik yükünün hareketiyle oluşan elektirk akımını yükün hareketsiz durumu, potansiyeli inceleyen fizik dalıdır

Elektrik, elektrik yüklerinin varlığıyla ve akışıyla ilgilenen fiziksel olguların bütünüdür. Elektriğin birçok alanda gözle görülebilir çeşitli etkileri vardır. Bunlara örnek olarak yıldırım, statik elektrik, elektromanyetik ürünlenim ve elektrik akımı verilebilir. Bunlara ek olarak, elektrik radyo dalgalarının oluşumunu sağlayan ve var eden elektromanyetik radyasyon ile ilgilidir.

Elektrikteki yükler, yine diğer yükler üzerine etki gösteren bir elektromanyetik alan üretirler. Elektriğin ortaya çıkışının ardında birçok fiziksel nicelik yatar:

elektrik yükü: Atom altı parçacıkların, elektromanyetik etkileşimlerini belirleyen bir özelliktir. Elektriksel olarak yüklenmiş bir madde, elektromanyetik alanlara etkir veya onlardan etkilenir.
elektrik alan (bakınız: elektrostatik): Bir elektrik yükünün hareket etmemesi halinde bile dışarıya verebildiği elektromanyetik alanı niteler (örneğin, ortada herhangi bir elektrik akımının olmaması). Elektrik alan, çevresindeki diğer yükleri kendisine doğru çeken bir kuvvet üretir.
elektrik potansiyeli: Bir elektrik alanın, herhangi bir elektrik yükü üzerindeki iş yaptırabilme kapasitesine denir. Volt değeri ile ölçülür.
elektrik akımı: Elektriksel olarak yüklenmiş parçacıkların hareketine veya akışına verilen isimdir. Amper değeri ile ölçülür.
elektromıknatıslar: hareket eden yükler, manyetik alan oluştururlar. Elektrik akımı manyetik alan üretir, ve aynı şekilde değişen manyetik alanlar da elektrik akımı üretiler.
On yedinci ve on sekizinci yüzyıllara kadar teorik olarak anlaşılması zor olmasına rağmen elektriğin varlığının üzerinde geçmişten süregelen çalışmalar mevcuttur. Bu teorik anlama olayının üzerinden geçen sürede bile elektriğin pratik olarak uygulama alanları kısıtlıydı. On dokuzuncu yüzyılın sonlarına doğru elektriğin, mühendislerce endüstriyel ve tüketici kullanıma uyarlanmasıyla pratikte kullanımı yaygınlaşmıştır. Elektriğin bu olağanüstü sayıda çeşitlilikte varlık göstermesi, onu birçok uygulamada kullanım imkanını da sunar. Bunlara örnek olarak ulaşım, ısınma, aydınlatma, iletişim teknolojileri ve bilişim teknolojileri verilebilir. Elektriksel güç ise bugünkü modern endüstriyel alanların iskeletini oluşturmaktadır.

3) Manyetizma Fiziği : Demir, Nikel, Kobalt gibi maddeleri çeken cisimleri , mıknatısın çevresinde oluşan manyetik alan, manyetik kuvvet ve bunların etkileşimlerini inceleyen fizik dalıdır. Mıknatıslık veya manyetizma,(Fransızca magnétism), fizikte (doğabilimde), aracılığı ile gereçlerin diğer gereçler üzerine çekici veya itici güç uyguladıkları olgulardan biridir. Kolayca saptanabilen mıknatıssal özelliklere sahip gereçlerden bazıları, demir, çeliğin birkaç türü, ve manyetit bileşikleridir; ancak, tüm gereçler, mıknatıssal alanların varlığından farklı derecelerde etkilenirler.

Mıknatıssal güçler, elektriksel yüklerin hareketlerinden doğarlar. Maxwell’in denklemleri ile Biot-Savart yasası bu güçlerin kökenini ve onları yöneten alanların yasalarını açıklarlar. Bir diğer deyişle, elektriksel yükler hareket ettiğinde, mıknatıslık olgusu ortaya çıkar. Örneğin bu devinim veya hereket, elektrik akımı içindeki eksicikler olabilir, dolayısı ile sonucu da elektromanyetiklikdir; veya eksiciklerin yörüngesel devinimi de olabilir, ki onun sonucu da doğal mıknatıslardır.

Einstein’a göre , mıknatıssal güç, elektrik alanı içerisinde gerçekleşen bir huzursuzluğun (eksicik devinimi), yüklere dik olarak etki edip onları eski konumlarına iter. Bu yüzdendir ki, mıknatıslık da, Görelilik kuramı’nın doğrudan bir sonucu olarak, temelde bir elektriksel olgu olarak ele alınır…

4) Atom Fiziği : Maddenin yapısını oluşturan atomları ve atomlar arası ilişkileri inceleyen fizik dalıdır. Bu incelemeyi yaparken maddenin yoğurduğu veya saldığı elektro manyetik ışımaları inceleyen spektrometreden faydalanır.

Atom fiziği, atomu bir bütün olarak atomların etkileşimlerini, atomun ve moleküllerin yapısı, enerji düzeyleri, dalga fonksiyonlari ve elektromanyetik geçişleri, atomlar arası bağlar, molüküler yapılar, atom modeli, atomik spektroskopide ince yapı ve aşırı ince yapı, spektroskopik gösterim ve enerji seviyeleri, geçiş olasılığı ve seçim kuralları, Zeeman olayı, Stark olayı, moleküler spektrum, iyonik bağlar, dönme, titreşim ve elektronik geçiş spektrumu, lazer gibi bölümleri- inceleyen fiziğin alt dallarından ikincisidir.

Klasik mekanik ve klasik elektromagnetizma, atom fiziğindeki problemlere uygulandığında kökten yanlışlıklara yol açmaktadır. Atomlar, çok küçük Güneş sistemleri olarak düşünülemez. Atomun yapısı, ancak kuantum mekaniği temelinde kavranabilir. Daha ince ayrıntılar ise, görelilik kuantum mekaniğini gerektirir. Atomlar çok küçük olduğundan, bunların özellikleri ancak dolaylı deney teknikleriyle anlaşılabilir. Bunların başında, maddenin saldığı ya da soğurduğu elektromagnetik ışınımların ölçülmesi ve yorumlanmasıyla uğraşan spektroskopi gelir. Tüm kimyasal elementler, özgün dalga boylarında ışınımlar veren tayflar gösterir. Dalga mekaniği kullanılarak elektron kütlesi ve yükü, ışık hızı, Planck sabiti gibi bazı atom sabitlerinin yardımıyla belirtici dalga boyları ve atomun enerjileri hesaplanabilir.

5) Termo Dinamik : Fizik olaylarının oluşum şartlarını enerjiyi enerji değişimlerini, enerji aktarımlarını, enerji dönüşümlerini, ısı, sıcaklık, genleşme ve bunlar arasındaki ilişkiyi inceler.

Termodinamik ısı, iş, sıcaklık ve enerji arasındaki ilişki ile ilgilenen bilim dalıdır. Basit bir ifadeyle termodinamik, enerjinin bir yerden başka bir yere ve bir biçimden başka bir biçime transferi ile ilgilenir. Bu süreçteki anahtar kavram, ısının, belirli bir mekanik işe denk gelen bir enerji biçimi olmasıdır.[2]

Termodinamik kavramı Yunanca thermos (ısı) ve dynamic (enerji) kelimelerinden türetilmiştir. Bazı Türkçe kaynaklarda ısıl devingi olarak da geçer. Enerji, ısı, iş, entropi ve ekserji gibi fiziksel kavramlarla ilgilenir. Termodinamik yasalarının istatistiksel mekanikten türetilebileceği gösterilmiştir.[kaynak belirtilmeli]

Sadi Carnot (1796-1832), termodinamik biliminin kurucusu olarak kabul edilir.
Termodinamik her ne kadar sistemlerin madde ve/veya enerji alış-verişiyle ilgilense de, bu işlemlerin hızıyla ilgilenmez. Bundan dolayı aslında termodinamik denilirken, denge termodinamiği kastedilir. Bu yüzden termodinamiğin ana kavramlarından biri “quasi-statik” (yarı-durağan) adı verilen, idealize edilmiş “sonsuz yavaşlıkta” olaylardır. Zamana bağlı termodinamik olaylarla, denge halinde olmayan termodinamik ilgilenir.

Termodinamik yasaları çok genel bir geçerliliğe sahiptirler ve karşılıklı etkileşimlerin ayrıntılarına veya incelenen sistemin özelliklerine bağlı olarak değişmezler. Yani bir sistemin sadece madde veya enerji giriş-çıkışı bilinse dahi bu sisteme uygulanabilirler.

6) Optik : Işığın yapısını, kırılma, yansıma, kırınım, girişim olaylarını inceler. Mercek, dürbün, mikroskop, teleskop yapımlarında optikten dalından yararlanılır.

Optik, ışığın davranışını, özelliklerini, madde ile etkileşimini inceleyen; ışığı kullanan, tespit eden optik aygıt yapımında yararlanılan fiziğin alt dalı.[1] Optik genellikle görünür, morötesi ve kızılötesi ışığın hareketini inceler. Çünkü ışık bir Elektromanyetik dalgadır ve diğer elektromanyetik dalga türleri(X-ray, mikrodalga, radyo dalgaları gibi) ile benzer özellikler gösterir.

Çoğu optik olay ışığın klasik elektromanyetizma tanımı ile açıklanabilmektedir. Işığın elektromanyetik tanımlarını tam anlamıyla pratikte kullanmak zordur. Pratik(uygulanabilir) optikte genelde basitleştirilmiş modeller kullanılır. Bu modellerin en yaygını olan geometrik optik; ışığı bir demet olarak ele alır ve ışığı yüzeylerden yansırken, geçerken bükülen bir çizgi varsayar. Fiziksel optik ise ışığın daha kapsamlı bir modelidir. Geometrik optikle açıklanamayan dalga, kırınım, girişim olaylarını barındırır. Tarihsel olarak ışığın demet temelli modeli dalga modelinden önce geliştirilmiştir. 19. yüzyılda elektromanyetik teorideki gelişim ışık dalgalarının aslında elektromanyetik dalga olduğunu göstermiştir.

Bazı optik fenomenleri dalga parçacık ikiliğini ortaya çıkarır. Bu etkiler kuantum mekaniği ile açıklanır. Işığın parçacık modeli söz konusu olduğunda ışık foton adı verilen parçacıkların birleşimi olarak modellenir. Kuantum optiği, kuantum mekaniğini optik sistemlerine uyarlar.

Optik bilimi; astronomi, mühendislik türleri, fotoğrafçılık, tıp (Ağırlıklı olarak Oftalmoloji ve Optometri) gibi alanlarla ilişkilidir ve bu alanlarla ortak çalışır. Optiğin günlük hayatta ve teknolojide uygulaması çok fazladır: ayna, mercek, teleskop, mikroskop, lazer, fiberoptik gibi günlük eşyalarda optik biliminden yararlanılır.

7) Nükleer Fizik : Atom çekirdeğindeki olayları çekirdeklerde bulunan nötron ve protonları bir arada tutan nükleer kuvvetleri, çekirdeğin saldığı ışımaları ve bunların etkilerini inceleyen daldır.

Çekirdek fiziği, -nükleer fizik- atom çekirdeklerinin etkileşimlerini ve parçalarını inceleyen bir fizik alanıdır. Nükleer enerji üretimi ve nükleer silah teknolojisi nükleer fiziğin en çok bilinen uygulamasıdır fakat nükleer tıp, manyetik rezonans görüntüleme, malzeme mühendisliğinde iyon implantasyonu, jeoloji ve arkeolojide radyo karbon tarihleme gibi birçok araştırma da nükleer fiziğin uygulama alanıdır.

Atom fiziğinden farklı bir disiplin olan nükleer fiziğin tarihçesi 1896’da Henri Becquerel’in uranyum tuzlarının fosforesans olayını araştırırken radyoaktiviteyi keşfetmesiyle başlar. Bir yıl sonra J.J. Thomson tarafından elektronun keşfedilmesiyle atomun bir iç yapıya sahip olduğu ortaya çıktı. 20. yy başlarında ise kabul edilen atom modeli J.J. Thomson’un üzümlü kek modeli oldu buna göre büyük pozitif yüklü parçacıklar, küçük negatif yüklü parçacıklarla atomun içine gömülüdür. 20. yüzyılda fizikçiler aynı zamanda atomdan yayılan alfa, beta ve gama ışınlarını keşfetti. 1911 yılında Otto Hahn ve James Chadwick tarafından yapılan deneyler sonucunda 1914’te beta bozunma spektrumun ayrılmasına göre daha devamlı olduğu keşfedildi. Diğer bir deyişle, alfa ve gama bozunmalarına göre daha çok enerji gözlemlenmiştir. Fakat nükleer fizikçiler için bu bir problem olmuştur, bu bozunmalar sonuncunda enerjinin korunmadığı anlaşıldı.

1915 yılında Albert Einstein kütle-enerji denkliği fikrini formüle etti. Madam Curie ve Becquerel’in radyoaktivite üzerine çalışmaları bundan daha eski olmasına rağmen radyoaktif enerji kaynağıyla ilgili açıklama çekirdeğin küçük bileşenler- nükleonlardan- oluştuğunun anlaşılmasına kadar beklemek zorundaydı.

8) Katı Hal Fiziği : Çok sert ve şekil değiştiremez maddelerle ilgilenir. Bu maddelerin elektrik, manyetik, optik, esneklik özelliklerini araştırır. Özellikle kristal yapıların nasıl oluştuğunu ve bu yapılarda atom dizilişini inceler.

Katı hâl fiziği, yoğun madde fiziğinin geniş bir dalı olup şekli değiştirilemez maddelerle veya katılarla ilgilenir. Katı hâl fiziği teorisinin ve araştırmalarının en önemli konuları kristallerdir. Çünkü bir kristalin atomları genellikle düzenli (periyodik) dizildiğinde matematiksel modeli daha kolay çıkartılabilir. Bu düzenli yapıya da kristalin karakteristiği denir. Katı hâl fiziğinde genellikle kristallerin incelenmesinin diğer bir nedeni de elektrik, magnetik, optik ve mekanik özelliklerinin çeşitli mühendislik alanları için önemli olmasıdır.

Pek çok katı hâl fiziğini teorisinin ana çatısı rölativistik olmayan kuantum mekaniğinin Schrödinger dalga denklemidir. Periyodik bir potansiyeldeki elektronların dalga fonksiyonunu karakterize eden Bloch teorisi, pek çok analiz için önemli bir başlangıç noktasıdır. Bloch teorisi sadece periyodik potansiyellere uygulanabildiğinden sadece yaklaşık sonuçlar verir.