Плазма физикасы, нанотехнология және компьютерлік физика кафедрасының ғылыми-зерттеу жұмыстары плазма физикасының фундаментальды және қолданбалы мәселелері бойынша жүргізілуде. Квантты-механикалық эффектілермен қатар, корреляциялық эффектілерді ескеретін плазмадағы бөлшектердің өзара әсерлесу моделдері құрастырылуда.

Ұсынылған модель негізінде плазманың термодинамикалық, транспорттық және электродинамикалық қасиеттерінің жүйесін зерттеу арқылы жүргізіледі. 2001 жылдан бастап қатты идеалды емес тозаңды плазманың қасиеттерін теориялық және эксперименттік түрде зерттеу жұмыстары жүргізіліп келеді.

Кафедрадағы ғылыми зерттеу жұмыстарын қаржыландыру, эксперименталды және теориялық физиканы ғылыми зерттеу институты (ЭТФҒЗИ) арқылы жүзеге асырылады. ЭТФҒЗИ құрамы плазма физикасының бөліміне кіреді.

Плазма физикасы бөлімінің меңгерушісі, профессор Рамазанов Т.С болып табылады.

Плазма физикасы бөліміне төрт зертхана кіреді:

1. «Плазмадағы сызықты және корреляциялық процесстер» ( зертхана меңгерушісі - ф.-м.ғ.д., профессор Архипов Ю.В).

2. «Плазмадағы процестерді математикалық моделдеу» (зертхана меңгерушісі - ф.-м.ғ.д., профессор Жұмағұлова Қ.Н., ғылыми жетекші - ф.-м.ғ.д., профессор Рамазанов Т.С. )

3. «Импульсті плазмалық үдеткіш» (зертхана меңгерушісі - ф.-м.ғ.к., профессор Жүкешов А.М.).

4. «Тозаңды плазма және плазмалық технологиялар лабораториясы» (зертхана меңгерушісі – ф.-м.ғ.к., Досболаев М.Қ. )

Кафедра Ресеилік ғылыми - зерттеу орталықтарымен тығыз байланыс орнатып, бірге ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізеді, атап айтқанда: Курчатов институты, Ядролық синтез институты, РҒА Біріккен жоғарғы температура институты, Л.Д. Ландау атындағы теориялық физика институты (Черноголовка қаласы, Ресеи), П.Н.Лебедев атындағы физикалық институты РҒА, Прохоров атындағы жалпы физика институты РҒА, М.В.Ломоносов атындағы Мәскеу физика-техникалық институты, М.Планка атындағы плазма физика институты, Степанов атындағы физика институты НАН Беларусия, Будкер атындағы Новосибирск мемлекеттік университеті, Росток, Гайдельберг, Грайсфальд, Ерланген (Германия) қаларындағы университеттер, Валенсия политехникалық университеті (Испания), Орлеан университеті (Франция), Аризон университеті (АҚШ), Осака университеті, лазерлі инженерлік институт (Жапония).