Кафедра теплофизики является преемницей бывшей кафедры общей физики, которая была организована в 1934 году с момента создания Казахского государственного университета. Кафедра общей физики – родоначальница всех остальных кафедр нашего факультета.  

С 1934 года по 1949 год кафедрой заведовал ее основатель, профессор В.Ф. Литвинов – организатор исследований по физике атмосферы г. Алма-Аты и Заилийского Алатау, в 1936 году при кафедре была организована астрономическая обсерватория, которая в дальнейшем перешла в ведение АН КазССР.

В 1949 –1951 гг. кафедрой руководил доц. Ю.А. Соколов, который внес большой вклад в укрепление и развитие кафедры.

В период с 1962 по 1972 гг. кафедра разделилась на две. Одна – для преподавания физики на физическом факультете, кафедра общей физики и молекулярной физики (зав. каф. Н.Д. Косов), вторая – кафедра физики (зав. каф. доц. Н.У. Исаев и доц. В.А. Поцелуйко), для преподавания на остальных естественных факультетах университета.

В 1972 г. на базе этих двух кафедр были организованы три кафедры: кафедра общей физики и методики преподавания физики (зав. каф. доц. Е.А. Исабаев), кафедра молекулярной физики (впоследствии теплофизики) во главе с профессором Н.Д. Косовым, кафедра физической гидродинамики – во главе с профессором В.П.Кашкаровым.

С 1976-1979 гг. кафедрой общей физики и методики преподавания физики руководил доц. С.П.Пак, а с 1979 г. заведующим кафедрой был назначен один из первых учеников профессора Л.А.Вулиса - проф. С.И.Исатаев. В 1986 г. из состава кафедры выделилась кафедра методики преподавания физики и кафедре вернули ее прежнее название - кафедра общей физики.

В 1994 г. две родственные по профилю кафедры: кафедра физической гидродинамики и кафедра теплофизики были объединены в одну кафедру теплофизики и молекулярной физики, куда вошли также часть преподавателей и сотрудников кафедры общей физики. Заведующим был назначен проф. С.И.Исатаев.

С 2002 г. кафедрой руководила профессор А.С.Аскарова. Основным направлением научных исследований кафедры является физика тепловых и молекулярных явлений. Преподаватели и научные сотрудники кафедры занимаются теоретическими и экспериментальными исследованиями аэродинамики и тепломассообмена ламинарных и турбулентных течений, явлений диффузии и теплопроводности одно- и много компонентных газов и жидкостей в изотермических и неизотермических условиях, изучением закономерностей процессов горения и их практических приложений.В ноябре 2002 г. в связи с переходом А.С.Аскаровой на освобожденную должность декана физического факультета заведующим кафедрой была назначена доцент И.В.Локтионова, продолжающая лучшие традиции кафедры.

Кафедра в 2010 году переименована в кафедру теплофизики, стандартизации и метрологии и заведующим назначена профессор Аскарова А.С. Кафедра ведет подготовку по следующим специальностям: физика (бакалавриат и магистратура), теплофизика, гидроаэродинамика, физика низких температур. 

За последние полвека из выпускников кафедры теплофизики более 200 человек защитили кандидатские диссертации, из которых 26 стали докторами наук.

В 2011 году кафедра теплофизики, стандартизации и метрологии была переименована в Кафедру теплофизики и технической физики, которой заведует Болегенова С.А.