물리학자는 연구 수행 과정에서 분자 증폭기, 레이저, 원자핵 파괴 장치, 전자 가속 장치, 망원경, 질량 분석기, 전자 현미경 등의 첨단 장비를 사용합니다. 각종 물질의 구조와 특성을 조사하기 위해 온도, 압력, 응력 등의 환경 조건을 변화시켜 실험·시험하고 반응을 연구 분석하기 때문에 수학, 물리학, 화학 등의 자연 과학에 대한 흥미와 소질이 있어야 합니다. 새로운 것에 대한 탐구 정신과 호기심, 창의성과 문제 해결을 위한 논리적 사고력, 분석력, 그리고 정확한 판단력이 요구됩니다.
자연 현상에 대한 세밀한 관찰력, 치밀한 수리적 사고력이 필요하고, 실험실에서 오랜 시간 동안 실험하고 분석할 수 있는 체력과 끈기, 인내심도 있어야 합니다. 물리학 관련 연구 보고서와 논문을 써야 하는 일이 많기 때문에 논리적 언어 표현 능력과 문서 작성 능력이 요구됩니다. 자연 현상에 대해 호기심을 가지고 관찰하는 것을 즐기며, 체계적인 조사나 연구 활동을 좋아하는 사람에게 적합합니다.
문제에 대한 답을 구하기 위해 정보를 분석하고, 물리학 분야의 지식을 가지고 실제에 적용하거나 응용할 수 있는 능력도 중요합니다. 기존의 방법을 개선하기 위해 현재의 기술을 분석하거나 새로운 방법을 찾아내는 능력도 필요합니다. 물리학자에 관심이 많다면 기초 과학 분야의 동아리 활동이나 기초 과학 분야의 다양한 독서 활동이 필요합니다. 학교 내외에서 진행되는 과학 관련 프로그램에 참여하는 것도 도움이 되고, 무엇보다 과학, 수학 교과에 대한 높은 성취도를 유지하도록 노력해야 합니다.

물리학자가 되기 위해서는 대학에서 물리학 관련 학과를 졸업해야 합니다. 관련 학과에서는 자연계에 나타나는 자연 현상의 기본 법칙과 자연 현상을 합리적으로 설명하고 예측 가능하게 하는 전문적 지식을 체계적으로 배울 수 있습니다. 특히 물리학 분야의 연구원이 되고자 한다면 물리학 관련 분야에서 석사 이상의 학위를 갖추어야 합니다. 대학원에 진학하면 물리학 분야에 대한 전문적인 이론과 적용 능력을 깊게 배울 수 있습니다. 석사 및 박사 학위를 취득한 후 주로 진출하는 분야는 정부 출연 연구소나 기업에서 운영하는 연구소, 과학 및 공학 컨설팅 회사 등이며, 특히 채용 시 박사 학위 이상으로 자격을 제한하는 경우도 많기 때문에 박사 학위 취득 후에 지속적으로 관련 분야의 공부를 하는 것이 좋습니다. 정부 출연 연구소의 경우에는 인력이 필요할 때 관련 분야별로 공개 채용이나 특별 채용을 합니다.
물리학 연구 분야의 업무를 수행하기 위해서는 무엇보다 관련 분야의 연구 경험이 중요하기 때문에 석사 과정 때 학교 내외에서 수행하는 다양한 연구 프로젝트에 참여하는 것이 도움이 되며, 연구 보조원으로 근무한 경험도 취업에 도움이 됩니다. 대학을 다니면서 교직 과목을 이수할 경우에는 중등 2급 정교사 자격증을 취득할 수 있으며, 교원 임용 고시에 합격하면 국공립 중·고등학교의 물리학 교사로 근무할 수 있습니다.

최근에 국가 차원에서 기초 과학 분야에 많은 관심을 보이고 있으며, 대학이나 연구소, 산업체에서 전문적인 교육을 받은 인재들이 늘어나고 있습니다. 물리학은 이공계 분야의 가장 기초적인 학문이며, 첨단 산업인 반도체를 비롯하여 전자 산업, 전기 산업, 항공 산업 등 여러 분야의 발전에 매우 큰 영향을 미칩니다. 특히 인류 문명의 발달 과정에서 커다란 전환기를 맞고 있는 현재, 물리학의 역할은 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다. 물리학은 자연 과학, 의학, 공학 등 관련 학문의 기초가 되며, 새로운 산업 발전의 원동력이 되고 있는데, 최근에는 첨단 기술 분야인 나노 물리 분야도 큰 주목을 받고 있습니다.
앞으로 물리학자의 고용은 대체적으로 증가할 것으로 전망됩니다. 정부의 정책적 지원과 다양한 산업 분야에서 수요가 증가하고 있어 물리학자의 전망은 밝다고 할 수 있습니다.