Le département de physique de l'ENS Lyon propose une formation d'excellence à la recherche en physique grâce à la formation Sciences de la Matière comprenant l'année L3 de Licence et les deux années de Master (M1 et M2). Il forme également aux métiers de l'enseignement avec la préparation à l'option physique du concours de l’agrégation de Sciences Physiques. Il recrute ses étudiant.e.s sur concours et sur dossier et leur propose des parcours personnalisés au sein du diplôme de l'ENS de Lyon : projet long de recherche, doubles diplômes physique-ingénierie, formations complémentaires, etc. Le département s'appuie sur une équipe pédagogique composée d'enseignants-chercheurs et chercheurs des laboratoires de l'ENS de Lyon et de l'Université Claude Bernard Lyon 1.