物理學基地班（國家基礎學科人才培養基地，含物理學拔尖人才培養弘毅班，中法理學、工學本碩連讀試驗班，彭桓武班，天眷班，材料物理）物理學基地班是國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地，是國家物理學科18個專業點之一。本專業培養既具有堅實廣博物理學理論知識和專業技能，又具有較強的開拓創新和國際交流能力的人才。物理學基地班的學生可以在數學基本理論、物理學的基礎知識和基本實驗技能、計算機應用技能、科學研究與技術開發等方面獲得系統而良好的訓練。本基地獲國家基礎科學人才培養基金項目資助，專門用于開展學生科學研究能力的培養，鼓勵學生在導師的指導下參與課題研究。學生在經過進一步深造后，能夠適應各學科之間日益滲透的發展趨勢和應對世界新技術革命的挑戰。物理學弘毅班是武漢大學按照教育部基礎學科拔尖學生培養試驗計劃（珠峰計劃）開設的拔尖人才培養試驗班。該班是在物理學國家基地班基礎上選拔培養拔尖學生，培養計劃20人，實行動態的學習管理機制，采取小班個性化培養，小班分別設立首席教授和班主任，聘請學術造詣深厚、教學經驗豐富、具有國際視野的專家學者擔任首席教授，聘請國際知名大學教師講授，通過聯合培養等方式分期、分批將“弘毅學堂”的學生送到國外世界一流大學學習和交流。主要專業課程有:高等數學、普通物理學、數學物理方法、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理學、電子線路、微機原理、計算物理、普通物理實驗、近代物理實驗、電子線路實驗、計算機基礎實驗、微機原理實驗、專業實驗等課程。專業選修課程有：群論、高等量子力學、廣義相對論、天體物理導論、核理論導論、粒子物理、激光原理、信息光學、非線性光學、電子顯微分析、集成電路等。畢業生可通過推薦免試或考試形式攻讀碩士學位或碩博連讀，學院積極組織、推薦優秀學生到國內外知名大學、研究團體攻讀研究生，有意就業的學生可在高等院校、科研院所、企事業單位、高新技術產業部門從事教學、科學研究、管理和技術開發工作。中法理學、工學本碩連讀試驗班是武漢大學與法國里昂一大聯合培養項目。該班旨在培養具有物理學、電子學、材料科學基礎知識和較強實驗技能，懂英語并精通法語，適應歐盟乃至全球科技發展需要的理學、工學領域的具有國際視野的高級復合型人才。該班培養計劃為30人，在物理基地班內進行二次選拔。該班為2+2+2本碩連讀模式，其中前四年為本科階段，后二年為碩士階段。本科階段前兩年在國內學習，考核合格者選送到法國里昂一大繼續本科后兩年的學習。武漢大學承認其本科后兩年在法國所學課程及學分。本科階段學習期滿成績合格者，可獲得武漢大學本科畢業文憑和武漢大學學士學位、法國里昂一大學士學位。本科畢業者，可直接進入碩士階段學習。學生除可在里昂一大繼續深造外，可根據自身成績、實力和意愿申請在全法、歐盟乃至世界各地的高校攻讀碩士、博士或工程師文憑。學生在法國學習期間，法方免收學費，生活費、出國旅費及辦理出國手續等費用由學生承擔。國內開設的主要專業課程有:高等數學、線性代數、經典力學、熱學、光學、原子物理與原子核物理、電子線路及實驗、普通物理實驗、C語言程序設計、英語、基礎法語、法語視聽說、法語口語等。國外開設的主要課程有:數理方法、力學、微觀物理基礎及相對論、量子物理、物質結構、物理光學及光譜、大型儀器、電子線路及信號處理等。畢業生可在世界范圍內從事物理學、郵電通信、航空航天、能源開發、材料工程和技術、飛機艦船路橋技術、自動控制、計算機技術及應用、光電子技術、醫療保健、環保等領域從事科研、教學、技術開發和管理等工作。彭桓武班是武漢大學物理學院和中國科學院理論物理研究所聯合舉辦的高層次理論物理人才培養項目。彭桓武是我國著名理論物理學家、中國科學院院士，1999年獲“兩彈一星功勛獎章”。該班每年20人左右，在新生入學后第一學期里選拔，一年后實行滾動調整。進入該班的學生可享受彭桓武獎學金。該班前三年由武漢大學承擔主要基礎課程的教學任務。中科院理論物理研究所選派優秀教師承擔部分高年級課程（包括院士開設專題報告），派遣知名研究員到武漢大學開設暑期短期課程等。學生暑期可參加理論物理所舉辦的暑期夏令營及專題研討班等活動。學生在學期間有機會通過選拔，結合導師課題研究，通過理論物理所推薦，出國進行學術訪問。該班第四學年培養計劃完成后，學生在武漢大學參加論文答辯，畢業后授予武漢大學畢業證書和學位證書，由武漢大學和理論物理所聯合頒發學習證明。天眷班是武漢大學物理學院和中國科學院武漢物理與數學研究所共建的高層次人才培養項目。該班以我國著名原子分子物理學家、波普學家、原子頻標研究開創者王天眷先生命名。該班每年招收20人，在新生入學后第一學期里選拔，擇優錄取。入選該班的學生給予“天眷”獎學金。該班開設原子分子光物理前沿講座和選修課，每周開展一次學術沙龍，并開展暑期科學實踐和講習班計劃。該班為每個學生專門配備一個博導級別的導師，葉朝輝院士擔任首席教授。大一、大二與導師定期見面，了解科研前沿，大三進入相關課題，融入導師課題組。大四完成一個科研課題，成績優秀可進入物理與數學研究所攻讀直博。畢業后可出國深造，在科研院所及高校就業。材料物理（材料科學與技術試驗班）以物理學、化學的基礎理論和現代科學技術為背景，通過物理、化學、材料、機械等專業方面的學習和實驗訓練，培養厚基礎、寬口徑的理工交叉復合型人才。與傳統的材料類專業相比，本專業學生除了具有材料科學方面的專業知識以外，更具有扎實和全面的物理學、化學與工程技術方面的基礎知識，以適應國家科技創新和當前高技術新材料的飛速發展。除了物理學和化學的基礎課程以外，專業課程主要有：固體物理學、材料物理、材料物理制備基礎、工程材料學、固體現代分析技術、材料性能學、專門方向實驗、材料科學進展、新型功能材料、材料腐蝕與防護等。優秀畢業生可以直接攻讀材料、物理、化學等相關專業的碩士研究生或碩博連讀；畢業生可在新材料高技術公司、大型企業的研發機構、國家級科研院所或高等院校等企事業單位，從事材料科學與工程方面的新材料理論研究、應用開發、管理和教學等工作。