物理化学专业于1986年被批准为硕士学位授予点，当年招收研究生，2000年获得博士学位授予权。培养本专业研究生的单位是化学系。本专业现有中科院院士1名，特聘教授1名，教授12名，副教授6名，其中博士生导师11名，硕士生导师16名。
一、培养和研究方向
本专业培养具有扎实的理论基础，善于对实际问题进行理论分析，为实际问题的解决找到最佳途径的高层次人才。主要研究方向有：
1.分子热力学与分子传递
以化工过程研究开发为背景，结合统计力学、计算机分子模拟和实验测定从微观的分子水平上研究分子结构、分子间力和流体结构与宏观热力学性质、相平衡性质及传递性质间的定量关系，为化学工程和工艺设计、新型分离过程的开发提供基础数据、模型和理论指导。
2.胶体与界面化学
利用现代实验手段和理论方法研究多相分散系统的界面结构、性质及其系统稳定性，研究表面活性剂的合成、结构与性能关系、复配规律及其应用、表面活性剂的自组装现象及其应用，为相关领域研究开发提供理论指导。
3.生物物理化学
以极端环境多孔介质中多相流体和微生物活动为背景，主要研究微生物生物物理化学过程、界面现象与反应机制，建立和发展微生物生物物理化学的先进实验方法和理论体系，为微生物及其功能基因的资源化利用和生物活性物质的开发技术提供科学基础。
4.材料物理化学
综合运用现代实验手段、计算机模拟和理论方法研究新型功能材料的多尺度结构与性能的关系、材料多尺度形成及演化的规律、材料多尺度结构的调控方法等，为新型功能材料的制备和加工提供理论指导。
二、科研项目及成果
目前研究项目包括国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目和面上项目、中石油与中石化、上海市科委等项目10余项。“高分子系统的分子热力学”获教育部科技进步一等奖、“气体溶解度的分子热力学研究”、“缔合系统的分子热力学研究”、“通过温度压力和液相组成的测定获得完整汽液平衡数据的研究”获教育部科技进步二等奖、“多分散系统的连续热力学”获上海市自然科学二等奖、“微生物驱油过程研究”获山东省科技进步三等奖，1篇博士论文获教育部百篇优秀博士论文奖，另1篇博士论文获教育部百篇优秀博士论文提名奖，硕士研究生论文曾多次获上海市研究生优秀成果奖。获授权及公开发明专利5项。近四年来已发表论文中，被SCI收录68篇，被EI收录71篇。
