1.现代量子物理
   含量子通信、量子计算与测量、量子密码等研究方向。力争在基于原子高激发态的极微弱电磁波高精度探测、基于原子高精度纠缠的确定性光子纠缠、通信波段光量子和微波量子的量子相干转换等若干方面取得突破，支撑银河新一代通信、雷达探测和信息安全等技术的发展。
2.理论物理
   含粒子物理、空间物理、数学物理、生物物理、统计物理等研究方向。力争在量子信息纠缠与时空量子化之间的联系、高维引力场和物质场的相互作用、引力量子行为和基于密度泛函理论的新材料设计、生物大分子行为及其调控作用等若干方面取得突破，支撑银河材料科学、空间科学与生命科学等学科的发展。
3.电磁物理
   含无线电物理、等离子体物理、电波环境态势智能感知等。力争在电磁波与复杂环境相互作用机理、电波环境与态势感知、电磁兼容基础理论等方面若干方向取得突破，强力支撑银河电子科学与技术学科、信息与通信工程学科的发展。
4.信息与光子学
   含新型光学成像理论及方法、光传输与散射、环境光学与感知探测、红外物理、分子光谱及应用、微纳光学等研究方向。力争在目标与环境光学特性、红外基础工业软件研发、红外与电磁综合隐身软件研发、超分辨光学显微和光谱技术若干方面取得突破，支撑银河光学工程、材料科学和生命科学的发展。
5.凝聚态物理
   含功能材料物理、原子分子物理等研究方向。力争在低维量子磁有序物理机制及其在高速信息存储上的应用、二维量子铁磁材料Dirac费米子性质调控、分子光谱特性等若干方面取得突破，支撑银河材料科学和微电子科学的发展。
6.多物理场计算与分析
   含计算电磁、计算力学、计算热学、红外、光学、声等研究方向，在半导体多种结区的载流子输运仿真理论、电热耦合、力电热耦合等方面取得突破，支撑银河微电子科学、机电等学科的发展。