Кафедра участвует в выполнении научных исследований по заказам Министерства образования, Фонда фундаментальных исследований НАН Беларуси, Государственной программы научных исследований.

Актуальность выполняемых кафедрой научных тем обусловлена современным уровнем развития фундаментальных и прикладных исследований в области физики кристаллов, запросами наукоемких технологий.

При кафедре результативно работает студенческая научно-исследовательская лаборатория (СНИЛ) (научный руководитель – доктор физ.-мат. наук, профессор Шепелевич В.В.). Направление деятельности: исследовательские задачи по физике; голография в фоторефрактивных кристаллах.

На базе научно-исследовательской лаборатории когерентной оптики и голографии подготовлены и защищены 10 диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук (в частности, 14 апреля 2017 года состоялась блестящая защита старшим преподавателем Макаревичем А.В. десятой диссертационной работы).

Учитель физики ГУО «Средняя школа № 1 г. Фаниполя» Дзержинского района, Дубина Максим Викторович, выпускник магистратуры по специальности «Физика»  УО МГПУ имени И.П.Шамякина победил в конкурсе профессионального мастерства педагогических работников «Учитель года Минской области – 2017» в номинации «Физика, астрономия, математика, информатика».

Дубина Максим Викторович окончил первую ступень высшего образования УО МГПУ имени И.П.Шамякина с отличием в 2012 году и поступил в магистратуру при кафедре теоретической физики по специальности «Физика», которую также окончил с отличием в 2013 году. Во время учебы был стипендиатом специального фонда Президента Республики Беларусь (2010-2011 уч. год). Студенческая научная работа Максима Викторовича, выполненная совместно с Макаревичем А.В. (научный руководитель Шепелевич В.В.) была отмечена на Республиканском конкурсе студенческих научных работ дипломом первой степени.

Достигнута договорённость о направлении выпускников кафедры на научные стажировки в Институт физики Национальной академии наук Беларуси с последующим возможным распределением на работу в это научное учреждение. Специальность «Физика и информатика» – самая перспективная и надёжная специальность.