مع استمرار العلوم الأساسية، تستمر الفيزياء وعلم الفلك في قيادة القوى الفكرية في توسيع فهمنا للكون، وفي اكتشاف الأساس العلمي للتكنولوجيات الجديدة، وفي تطبيق هذه التقنيات في الأبحاث. وتمشيا مع هذا الدور الحاسم، يقدم قسم الفيزياء وعلم الفلك دورات تتناول الجوانب الثقافية والفكرية للتخصصات، وهو برنامج رئيسي واسع النطاق ومرن بما يكفي ليكون بمثابة إعداد للدراسات العليا في الفيزياء، والفيزياء التطبيقية، والفيزياء الطبية، علم الفلك أو الفيزياء الفلكية، أو الدراسة المهنية في مجال آخر، أو التوظيف الفني، والبرامج الثانوية للطلاب الراغبين في الجمع بين الفيزياء أو علم الفلك مع التخصصات الأخرى. يتوفر برنامج الشرف للتخصصات الإدارية المؤهلة.
من السمات المميزة لمنهج جامعة فاندربيلت الجامعي هو الاقتران الوثيق بين التدريس والبحث. في فاندربيلت، تقوم مجموعات بحثية نشطة بدراسة فيزياء الجسيمات الأولية؛ التركيب النووي وتفاعلات الأيونات الثقيلة؛ التفاعلات غير الخطية لليزر مع المواد في نطاقات زمنية فائقة السرعة؛ سلوك الإلكترونات والذرات والجزيئات والفوتونات بالقرب من الأسطح؛ الخصائص الكهربائية والمغناطيسية للأنظمة الحية؛ هيكل وديناميكيات البوليمرات الحيوية. النجوم الشباب. وعلم الكونيات. يشارك جميع الأساتذة في البحث، ويمكن للطلاب الجامعيين المشاركة في هذا البحث بشكل غير رسمي أو من خلال الدراسة المستقلة أو العمل الصيفي.
تنظم جمعية طلاب الفيزياء مناقشات غير رسمية.