İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı lisansüstü programının amacı, öğrencileri kendi araştırma alanlarında bağımsız olarak özgün ve yaratıcı bir çalışma geliştirebilen ve katkıda bulunabilen bilim insanları olarak yetiştirmektir. Lisansüstü program hem deneysel hem de teorik fiziğin çeşitli alanlarında araştırmalar üzerinde durmaktadır. Bölümün mevcut araştırmaları, yoğun madde fiziği alanında yoğun madde teorisi, güneş pilleri, yüksek sıcaklık süperiletkenleri, düşük sıcaklık fiziği, nanobilim ve nanoelektronik, optoelektronik cihazlar, lazerler, fotonik ve spintronik, istatistiksel fizik, malzeme bilimi , yarı iletken fiziği, hesaplamalı fizik gibi konularda ve yüksek enerji fiziği alanında küçük Higgs modeli, ekstra boyutlar, standart model ve uzantıları ve değişmeli olmayan geometri  gibi konuların incelenmesi çalışmalarına odaklanmaktadır. İYTE’den mezun olan öğrenciler hem akademide hem de sanayide kariyerlerini sürdürebilmekte ve ayrıca dünyanın en iyi araştırma kurumlarında iş bulabilmektedirler.

İYTE’de yüksek lisans eğitimine devam etmek isteyen öğrenci adayları araştırma ilgi alanlarına göre, Karbon Nanoyapılar Laboratuvarı, Kuantum Cihaz Laboratuvarı, Nanofotonik ve Kuantum Optik Laboratuvarı, Hesaplamalı Araştırma Laboratuvarı, Elektrik ve Dielektrik Karakterizasyon Laboratuvarı, Nanolitografi Laboratuvarı , Spintronics Malzeme Laboratuvarı, Süperiletken Elektronik Laboratuvarı, İnce Film Laboratuvarı ve İnce Film Karakterizasyon Laboratuvarı ve Optik Karakterizasyon Laboratuvarı gibi araştırma laboratuvarlarından yararlanabilmektedir.

Fizik Bölümü tüm milletlerden Yüksek Lisans ve Doktora adaylarını kabul etmektedir. Bölüme başvuru, doldurulmuş form, resmi transkript, bilimsel yeterlilik sınav puanları yani ALES, İngilizce yeterlilik sınav puanları ve iki tavsiye mektubu gönderilerek Güz ve Bahar yarıyılları için yılda iki kez yapılabilir. Başarılı başvuru sahipleri akademik puanları, referansları ve lisansüstü araştırma yapma motivasyonlarına göre değerlendirilir. Öğretim üyeleri araştırma projeleri aracılığıyla araştırma asistanlığı sağlanmaktadır. Ayrıca Türk vatandaşları Türk hükümetinden araştırma görevlisi kadrosu alarak finanse edilebilir.