近代物理研究所包括粒子物理实验、理论物理、高能天体物理、量子测控和低温等离子体物理与技术五个研究组，主要从事粒子物理、高能天体物理和量子探测实验及基础理论研究，探索从微观粒子到宏观宇宙的基本性质。研究所现有教师13人，其中，正高级职称 7人，包括1名院士，副高级职称5人，助理研究员1人。

粒子物理实验组是BES、Daya Bay、ILC、LHCb、SuperK和STAR等大型国际合作实验的重要成员，以重味夸克物理、CP破坏、中微子物理、相对论重离子物理为核心，探索粒子物理最前沿的基础问题。

高能天体物理研究组是欧空局“宇宙设想”第四轮中等项目候选任务XIPE的共同建议人和仪器组成员，参与了硬X射线调制望远镜（HXMT）的硬件研制，是我国未来空间天文计划XTP、NEATER、EP等项目的主要合作者，并提出了小卫星项目LAMP。主要研究课题包括探索不同尺度下的黑洞物理，以及下一代新的天文探测方法如X射线偏振测量和低温高分辨率X射线探测器。

量子测控实验室研究伽马双光子现象，提供高精密的测量和控制，视为一体的两面。长寿命穆斯堡尔原子核(铌与铑)发出伽玛双光子，在室温的固体的晶格中，能够形成带有自旋的量子液体，对引力波敏感也能加速贝它衰变。

理论组的研究方向主要包括：希格斯物理；对称性破缺与基本粒子质量起源；对撞机物理；中微子物理；暗物质起源和正反物质非对称性起源；量子引力，暴胀和暗能量等宇宙学问题；以及各种重要实验信号的分析和预言。

低温等离子体方向具备多种精密诊断（气相和表面）设备，致力于各种放电形式（电容和电感耦合，等离子体射流，介质阻挡放电，射频和微波）和各种条件（低气压至大气压，稳态或高压短脉冲）下的放电物理（理论和实验）研究，以及低温等离子体在高级材料合成与改性、生物医学、分离、新能源、环境保护等领域的应用研究。