Научно-исследовательские работы на кафедре ведутся по фундаментальным и прикладным вопросам физики плазмы: Разрабатываются модели взаимодействия частиц плазмы, учитывающие как квантовомеханические, так и корреляционные эффекты.

На основе предложенных моделей проведено систематическое исследование термодинамических, транспортных и электродинамических свойств плазмы. С 2001 года проводятся как теоретические, так и экспериментальные исследования свойств сильнонеидеальной пылевой плазмы – перспективного и современного раздела физики плазмы; плотной квазиклассической плазмы с учетом функции локальных полей; частично ионизованной плазмы.

Научные исследования, проводимые на кафедре, координируются и финансируются через Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики (НИИ ЭТФ). В составе НИИ ЭТФ имеется отдел физики плазмы.

Заведующим отделом является профессор Рамазанов Т.С

Отдел физики плазмы состоит из четырех лабораторий:

1. «Нелинейных и корреляционных процессов в плазме» ( зав. лабораторией – д.ф.-м.н., проф. Архипов Ю.В)

2. «Математического моделирования процессов в плазме» (зав. лабор. – д.ф.-м.н.,проф. Джумагулова К.Н., научный руководитель- д.ф.-м.н.,проф. Рамазанов Т.С )

3. «Импульсного плазменного ускорителя» (зав. лабораторией – к.ф.-м.н.,профессор Жукешов А.М. ).

4. « Лаборатория пылевой плазмы и плазменных технологий» (зав. лабор. – к.ф.-м.н. Досболаев М.К.)

Кафедра поддерживает тесную связь и проводит совместные научные исследования с Российским научным центром: Курчатовский институт, институтом ядерного синтеза, Объединенным институтом высоких температур РАН, Физическим институтом им. П.Н.Лебедева РАН, Институтом общей физики им. Прохорова РАН, Московским физико-техническим институтом, МГУ им. М.В.Ломоносова, Институтом физики имени Степанова НАН Беларуси, Институтом теплофизики СОРАН, Берлинским, Ростокским университетами Германии, Университетом г. Орлеан (Франция), Парижским университетом, Политехническим университетом Испании, Бостонским высшим колледжем США, университетом г. Осака (Япония), Йокохама (Япония), Национальным центром термоядерного синтеза Японии, университетом шт. Аризона (США