El Instituto de Física aloja un centro de investigación UC y además, forma parte de centros de investigación de frontera con el objetivo de fortalecer el avance de la investigación en Física, aplicada a distintas áreas del conocimiento.
El Centro de Investigación en Nanotecnología y Materiales Avanzados, CIEN-UC, de la Pontificia Universidad Católica de Chile realiza investigación científica de alto nivel orientada a la aplicación tecnológica.
El Instituto Milenio en Amoniaco Verde Como Vector Energético (MIGA) busca contribuir a la generación de conocimiento y tecnología en temas relacionados con la producción sostenible y el uso del amoníaco como vector energético, en el contexto de cambio climático mundial que estamos enfrentando.
El foco del Instituto Milenio de Física Subatómica en la Frontera de Altas Energías, (SAPHIR) es el estudio de física subatómica, concentrándose en áreas relacionadas al Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en CERN, el desarrollo de tecnologías de punta y la transferencia hacia sectores interdisciplinarios.
El Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO) se dedica a la investigación científica de excelencia asociada a los fenómenos de la luz, la comunicación óptica y la computación cuántica.