An der Technischen Hochschule Dresden wirkte ab 1923 Harry Dember als Ordinarius und Direktor des Physikalischen Instituts. Die "Dresdener Physik" kam unter seiner Leitung, wie auch schon unter seinen Vorgängern August Toepler und Wilhelm Hallwachs zu originellen Ergebnissen (dazu gehört auch die Entdeckung des "Kristall-Photoeffekts" durch Dember 1931). Typisch für die Physik in Dresden war zu dieser Zeit bereits ihre enge Verknüpfung mit den technischen Instituten der Hochschule, an denen international geachtete Professoren, wie Barkhausen, enge Kontakte zu den Physikern pflegten.
Parallel zur Entwicklung des Physikalischen Instituts, zu dessen Hauptaufgabe die physikalische Ausbildung (seit 1908 auch laborpraktische Übungen) aller Studenten der Hochschule gehörte, setzte eine Erweiterung der physikalischen Aufgabenstellung ein. Bereits 1908 wurden auf Drängen der Photoindustrie ein Ordinariat und ein Institut für Photographie gebildet. Ihre Leiter, Robert Luther und dessen Nachfolger Helmut Frieser, bearbeiteten nahezu alle Probleme, die für eine wissenschaftliche Analyse der photographischen Bilderzeugung und Bildverarbeitung von Interesse waren. Im Jahre 1924 wurde das Laboratorium für Röntgenographie errichtet und Gebhardt Wiedmann, ein Schüler von Wilhelm Conrad Röntgen und Marie Curie, mit dessen Leitung betraut. Aus der Professur für Theoretische Physik entstand 1926 ein Institut, zu dessen Direktor Maximilian Toepler berufen wurde. Toepler pflegte vor allem die Verbindung zur Hochspannungstechnik. Mit der Berufung von Gustav E.R. Schulze, Schüler von Victor M. Goldschmidt und Otto Hahn, zum Dozenten für Physik 1939 erfolgte der erste Schritt zur Entstehung der Festkörperphysik am Physikalischen Institut.
Am 13. und 14. Februar 1945 beim Angriff auf Dresden wurden das Physikalische Institut, das Laboratorium für Röntgenographie und das Institut für Theoretische Physik völlig zerstört, das Wissenschaftliche Photographische Institut erlitt schwere Beschädigungen. Jedoch schon am 21. Oktober 1946 wurde der Lehrbetrieb an der Technischen Hochschule Dresden in drei Fakultäten wieder aufgenommen, darunter auch in der Physik.
Am 1. April 1948 wurde Alfred Recknagel, der durch seine Arbeiten zu Elektronengeräten bekannt geworden war, zum ordentlichen Professor und Direktor des Physikalischen Instituts berufen. Vornehmlich seiner Initiative ist die Gestaltung des Neubaus der Physikalischen Institute am Zelleschen Weg 16 zu danken, die noch heute den Kernbereich der Fachrichtung Physik bilden.
1951 konnte der neuerbaute Große Physik-Hörsaal bezogen werden. Es begann eine erfolgreiche Entwicklung der Experimentalphysik-Vorlesungen durch den Aufbau von vielen Demonstrationsexperimenten und der Grundlagenausbildung Physik an der Technischen Hochschule Dresden durch die Bereitstellung von Lehrmaterialien, den Aufbau eines Übungs-Systems und des Physikalischen Praktikums.
Erst 1954 konnte nach den Berufungen von Klaus Krienes (aus der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen) und Heisenberg-Schüler Wilhelm Macke die Entwicklung des Instituts für Theoretische Physik neu beginnen.
Zu den Rückkehrern aus sowjetischer Internierung, die Mitte der fünfziger Jahre an die TH Dresden berufen wurden, gehörte neben G.E.R. Schulze (Institut für Röntgenkunde und Metallphysik) auch Ludwig Bewilogua, Schüler und Mitarbeiter von Peter Debye. Er gründete das Institut für Tieftemperaturphysik.
Im November 1955 erfolgte die Gründung der Fakultät für Kerntechnik. Ihre Aufgaben waren Lehre und Forschung auf den Gebieten Reaktortechnik, experimentelle Kernphysik, Strahlenschutz und Dosimetrie sowie Kernchemie. Neben Wilhelm Macke, der das Institut für Allgemeine Kerntechnik leitete und gleichzeitig Dekan der neuen Fakultät und Direktor des Instituts für Theoretische Physik war, gehörten die Professoren Josef Schintlmeister (Institut für Anwendung radioaktiver Isotope) zu den Gründern dieser Fakultät. Nach der Auflösung der Fakultät wurden große Teile dieser Institute der Physik zugeordnet und damit ein zusätzlicher Baustein in die heutige Grundstruktur der "Physik in Dresden" eingefügt.
Zur gleichen Zeit ging der Forschungsreaktor in Rossendorf bei Dresden in Betrieb und verschaffte der TH Dresden eine Sonderstellung auf dem Gebiet der Kernforschung, aber auch bei der Anwendung von Neutronen in der Festkörperforschung. Diese Entwicklung war prägend für die Gestaltung des Profils der Dresdner Physik.
Im Zuge der 3.Hochschulreform der DDR wurde 1968/69, nachdem 1961 die Umwandlung der Technischen Hochschule in die Technische Universität erfolgt war, die Sektion Physik aus den Physikalischen Instituten der TU und die Sektion Physik in der Pädagogischen Hochschule gebildet. Die industrienahe Forschung erfuhr besondere Förderung zu Lasten der Grundlagenforschung. Die politische Reglementierung des Lehrkörpers nahm stark zu. Dennoch sind auch in dieser Periode bis zur Auflösung der DDR im Jahre 1990 - wenn auch unter erschwerten Bedingungen - einige bemerkenswerte Leistungen auf den Gebieten der Festkörpermechanik, der Metallphysik und der Tieftemperaturphysik zu verzeichnen gewesen, um nur einige Beispiele zu nennen. Ein den wirtschaftlichen Umständen der damaligen Zeit geschuldetes Spezifikum war die besondere Pflege methodischer Arbeiten. So wurden z.B. Elektronenstrahlgeräte und Röntgen- sowie Neutronendiffraktometer mit eigenen Kräften gebaut, was unter Bedingungen der Marktwirtschaft nicht mehr akzeptabel ist.
Nach dem Beitritt der DDR zur Bundesrepublik im Herbst 1990 kam vornehmlich durch Initiative einiger wissenschaftlicher und technischer Mitarbeiter (Initiativgruppe) die Umgestaltung der Sektion Physik zur Abteilung Physik der gegenwärtigen Form über einen mehrstufigen Prozeß in Gang. Von den Professoren, die 1990 an der TU und PH im Amt waren, sind nur drei zu Professoren neuen Rechts mit Wirkung vom 1.6.1992 berufen worden (H.-G. Schöpf, C. Holste, H.-J. Wilke). Insofern ist die personelle Erneuerung auf der Ebene der Hochschullehrer der Abteilung Physik besonders tiefgreifend gewesen. Mit Wirkung vom 1.10.1992 wurden die Pädagogische Hochschule Dresden (PH) und die Hochschule für Verkehrswesen (HfV) aufgelöst und die Mitarbeiter physikalischer Einrichtungen im Verlaufe des Personalanpassungsverfahrens in die Abteilung Physik integriert.
Ende 1993 sind 21 von 25 geplanten Professuren, die drei Dozenturen sowie alle Stellen des wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Personals besetzt, womit alle Lehraufgaben in bewährt guter Qualität erfüllt werden können. Innerhalb der neuen Struktur der Universität, die nach dem Inkrafttreten des Sächsischen Hochschulgesetzes am 3.10.1993 beschlossen wurde, wird die Physik als selbständige Fachrichtung in der Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften den Prozeß des Aufbaus der zu ihr gehörenden Institute und der akademischen Selbstverwaltung im Sommersemester 1994 abschließen.
Studien- und Prüfungsordnungen sind in den Jahren nach der Wende laufend den veränderten Bedingungen angepaßt worden. Dieser Prozeß wird sich fortsetzen. Besonders erfreulich sind die Eigenverantwortung der Studierenden für ihre Ausbildung und die Freizügigkeit der Studierenden bei der Wahl des Studienortes.
Die Lehrerausbildung hat in der Landeshauptstadt eine weit zurückreichende Tradition. Bereits 1855 kam es an der damaligen Königlich-Sächsischen Polytechnischen Schule zur Errichtung einer selbständigen Abteilung der Mathematik, der Naturwissenschaften und Technik.
Nach dem zweiten Weltkrieg wurde im September 1952 die Lehrerausbildung im wiederaufgebauten Gebäude der ehemaligen Dreikönigsschule am neugegründeten Pädagogischen Institut fortgesetzt. Aufgabe war es, Fachlehrer für die Mittelstufe der Allgemeinbildenden Schule auszubilden. In dem Maße wie die Qualifizierung der Lehrerbildner in den 50er und 60er Jahren voranschritt, entwickelte sich auch die Forschungsarbeit am damaligen Pädagogischen Institut. In Anerkennung der Verdienste in Lehre und Forschung wurde dem Pädagogischen Institut mit Wirkung vom 1.9.1967 der Status einer Pädagogischen Hochschule verliehen.
Die Ausbildungsinhalte, Fachkombinationen und Regelstudienzeiten veränderten sich im Laufe der Jahre. In der Fachkombination Mathematik/Physik wurden seit 1981 jährlich etwa 75 Studenten immatrikuliert, um nach 5-jährigem Studium die Lehrbefähigung für die Klassen 5 bis 12 in beiden Fächern zu erwerben. Mit der Integration der Pädagogischen Hochschule in die Technische Universität wird die Tradition der Lehrerausbildung fortgesetzt.