Физик исследует природу, а именно физические тела и физические явления. Суть работы — проверка логических заключений экспериментом. В рамках профессии «Физик» существует множество специализаций, например, по объектам исследования выделяется космическая физика, физика микромира, механика и термодинамика, оптика и электроника и др. По используемым методам исследовaния выделяется экспериментальная и теоретическая физика.
Физик-экспериментатор не только наблюдает реальные протекающие в природе явления, но и сам моделирует их, проводит специальный эксперимент для выяснения того или иного научного факта, той или иной стороны физического явления. Физик-теоретик использует математические методы для формулировки общих физических принципов и понятий.
Он проводит свою работу по трем основным направлениям: получение количественных соотношений между наблюдаемыми величинами, обсуждение и теоретический расчет физических экспериментов, создание адекватных методов математического описания природы.