凝聚态物理学、光学、电子物理学、量子信息科技、空间物理学、固体地球物理学及工程热物理等学科的应用极其广泛，部分研究领域的产业化趋势明显。凝聚态物理学应用性较强，凝聚态物理是材料、信息、能源科学发展的基础，金属物理学的发展大力推动了钢铁等重工业生产，半导体的研究带来了“信息文明”的进步，晶体学的研究应用于军事、激光等领域，尤其是纳米材料的研究广泛应用于生物学、医学、电子学、能源科学等领域。王中林创立了压电电子学和压电光电子学，首次发明了纳米发电机，并致力于一种基于摩擦纳米发电技术的波浪能发电网络装置研究。高鸿钧致力于扫描隧道显微镜（STM）在纳米科技中的应用研究。陈立泉在纳米储锂合金领域取得了一批国际一流水平的研究成果。赵宇亮常年从事纳米技术与生物、医学的交叉研究，以降低纳米材料的生物毒性或增强纳米材料的医学功能，现从事医学纳米机器人的研究。

光学也具有较强的应用性，光学精密仪器多应用于军事武器。光学信息处理技术在摄影摄像、定点相机测量、运动相机测量等领域应用广泛。空间光学中的光学跟踪经纬仪、遥感侦察卫星相机光学系统、中国新一代侦察卫星光学遥感相机等为我国载人航天工程做出了突出贡献。光孤子的研究应用于光纤通信新技术。光谱学广泛应用于成像遥感系统、遥感成像探测技术等领域。徐叙瑢和刘颂豪院士还将光学应用于生命科学领域，推动了生物医学的进步。电子物理学是一门集实验与应用为一体的学科。毕德显最早将信息论应用于雷达和通信工程，推动了我国军事雷达、卫星通信等领域的发展。王阳元院士开拓了我国的硅栅N沟道技术，1975年，研制成功我国第一块1 024位MOS动态随机存储器，1993年，研制成功我国第一个大型集成化的ICCAD系统，后又开发了具有自主知识产权的MEMS工艺和多种新型MEMS器件并实现产业化。侯朝焕成功研制出“华威”超级处理器。刘盛纲院士提倡在中国大力发展太赫兹领域的研究，目前研究团队应用二维材料石墨烯的表面等离子体波产生了可以覆盖整个太赫兹频段的辐射源，并设计了太赫兹通信系统雏形，这将推动人类进入太赫兹通信时代。(www.daowen.com)

由于连续变量量子纠缠交换及量子密钥分配在信息处理中可实现较高的安全保密性，量子纠缠研究在国防、商业、金融和通信等领域具有广阔的应用前景，量子信息技术正推动着第二次量子技术革命。生物物理学在解决疾病、病毒等生物医学问题以及创新药物研究方面作用越来越大。此外，固体地球物理学的研究在石油、矿产资源勘探，地震预测、防震减灾等领域作用突出。空间物理学中关于电离层物理学的研究，助推了卫星通信、航空航天事业的发展。工程热物理在锅炉制造、内燃机改进、燃气轮机车研制、煤炭能源清洁与冷热电联供等领域应用广泛。