Обучение студентов ориентировано на подготовку специалистов для институтов и компаний научной отрасли, в которых организованы исследования физических законов и принципов для последующей разработки и создания на их основе новых технологий и объектов. В процессе обучения акцент делается на изучение фундаментальных законов всех современных областей физики, в том числе космологии и астрофизики. Студенты знакомятся с современными методами исследования, проводят собственные научные экспериментальные и теоретические исследования.

Подготовка специалистов по данной специальности диктуется интенсивным развитием современных нанотехнологий, методы и подходы в которых существенно отличаются от ранее известных. Студенты изучают современные способы синтеза наноструктур, в том числе лазерные и плазменные технологии, методы их исследования и практического применения. Специалисты являются востребованными в компаниях, занимающихся внедрением таких технологий в медицине (изготовление современных лекарственных и диагностических препаратов), солнечной энергетике (активные энергетические преобразователи), наноэлектронике (разработка нанодатчиков и нанопреобразователей).

Подготовка специалистов ориентирована на ядерно-энергетическую отрасль, в частности для нужд Белорусской атомной электростанции, а также сопутствующих и обслуживающих компаний. Студентами глубоко изучается устройство и функционирование ядерных реакторов, взаимодействие ионизирующего излучения с веществом, принципы радиационной защиты. Студенты также активно участвуют в исследовательской работе по внедрению новых ядерных технологий на промышленных объектах в виде разрабатываемого современного оборудования, детекторов излучения, контроля состояния облученного вещества. Студенты проходят учебные практики в зарубежных университетах.

Обучение студентов включает в себя сочетание анализа и изучения основных физических процессов и методов их компьютерного моделирования. Студентами глубоко изучаются языки программирования различных уровней, работы операционных систем, методы автоматизации производственных процессов. Обучающиеся решают реальные физические задачи, возникающие во многих производственных процессах, делают прогнозы о целесообразности внедрения технологий в производство. Подготовленные специалисты являются конкурентоспобными на рынке информационных технологий ввиду сочетания большого спектра практических навыков решения задач и высокого уровня владения современными технологиями.

Подготовка студентов включает в себя основы научно-исследовательской деятельности с прикладной направленностью и упором на внедрение научных разработок в производство. Студенты учатся проводить научные исследования, направленные на дальнейшее практическое использование, а также изучают значимые достижения современной науки и техники в таких актуальных областях как оптика, материаловедение и энергетика.

Студенты обучаются основам научно-исследовательской работы с прикладной направленностью, связанной с внедрением научных разработок в производство, углубленно изучают английский язык и основы китайского языка, проходят практику в белорусско-китайских компаниях, принимают участие в летних и зимних школах на территории Китая и Беларуси. Выпускники получают два диплома ведущих ВУЗов - Белорусского государственного университета и Даляньского политехнического университета.