Ֆիզիկայի կիրառական հետազոտությունների բաժանմունքում իրականացվում են հետազոտություններ նյութերի ֆիզիկական հատկությունների, ռադիացիոն կայունության, նոր սերնդի արևային պանելների համար անհրաժեշտ նյութերի ուսումնասիրության և հարակից այլ ուղղություններով։
Բաժանմունքի գործունեության հիմնական ուղղություններից է՝ էլեկտրոնային, պրոտոնային և նեյտրոնային փնջերի ճառագայթահարման ազդեցության ուսումնասիրությունը նյութերի ֆիզիկաօպտիկական հատկությունների, ինչպես նաև կենսաբանական համակարգերի վրա։ Բաժանմունքի գիտաշխատողների կողմից ծավալուն հետազոտություններ են իրականացվում լայն արգելված գոտիով նյութերի սինթեզման, հատկությունների բացահայտման և դրանց գործնական կիրառությունների բնագավառում, մասնավորապես՝ սցինտիլյատորների, դոզիմետրերի և լյումինեսցենտային լամպերի մշակման ոլորտներում։
ԱԱԳԼ ֆիզիկայի կիրառական հետազոտությունների բաժանմունքը հագեցած է գերժամանակակից սարքավորումներով, այդ թվում՝ էներգիական բաշխվածությամբ ռենտգենֆլյուրեսցենտային վերլուծիչով, LUMEN սարքավորմամբ, «Արևային սիմուլյատորով», տատանվող լարերի տեխնոլոգիաների համակարգերով, վակուումային սարքավորումներով։
Ստացված գիտական արդյունքները հրապարակվում են բարձր վարկանիշ ունեցող միջազգային գիտական ամսագրերում, իսկ բաժանմունքի երիտասարդ հետազոտողները պարբերաբար մասնակցում են միջազգային գիտաժողովների և ամառային դպրոցների։
Հ.Վարդապետյանի անվան փորձարարական ֆիզիկայի բաժանմունք
ԱԱԳԼ-ի (Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտ) Փորձարարական Ֆիզիկայի Բաժանմունքի (ՓՖԲ) գործունեությունը սկսվել է 1967 թ.-ին, երբ գործարկվեց 6 ԳէՎ էներգիայով Երևանի էլեկտրոնային սինքրոտրոնը։
Ս.Մատինյանի անվան տեսական ֆիզիկայի կենտրոն
Խորհրդային տարիներին Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտի տեսական ֆիզիկայի բաժինը Հայաստանում տեսական ֆիզիկայի կենտրոնն էր՝ հիմնադիր, երկարամյա ղեկավար, պրոֆեսոր Սերգեյ Մատինյանի գլխավորությամբ։
Կոսմոլոգիայի և աստղաֆիզիկայի կենտրոն
Քվանտային տեխնոլոգիաների բաժանմունք
ԱԱԳԼ քվանտային տեխնոլոգիաների բաժանմունքը ստեղծվել է 2022 թվականին: Բաժանմունքի աշխատակիցները զբաղվում են քվանտային տեխնոլոգիաների տեսական հաշվարկներով, իսկ հետազոտությունների արդյունքները տպագրվում են առաջատար գիտական պարբերականներում։
Տիեզերական ճառագայթների ֆիզիկայի բաժանմունք
Տիեզերական ճառագայթների հետազոտությունները Հայաստանում սկսվել են դեռևս 1943 թվականին՝ Արտեմ և Աբրահամ Ալիխանյանների նախաձեռնությամբ։ Այդ ժամանակից ի վեր հետազոտությունները շարունակվում են ԱԱԳԼ-ի Նոր Ամբերդ և Արագած բարձր լեռնային գիտական կայաններում։
Հաշվողական ֆիզիկայի և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների բաժանմունք
ԱԱԳԼ Հաշվողական Ֆիզիկայի և Տեղեկատվական Տեխնոլոգիաներ բաժինը իրականացնում է աշխատանքներ երկու հիմնական ուղղություններով․ հաշվողական ֆիզիկա և տվյալների վերլուծություն (գիտական գործունեություն), հաշվողական և ցանցային ռեսուրսների մշակում ու սպասարկում (ծրագրատեխնիկական գործունեություն):
Իզոտոպների հետազոտման և արտադրության բաժանմունք
Իզոտոպների հետազոտման և արտադրության բաժինը հիմնադրվել է 2010 թվականին: Բաժինը զբաղվում է բժշկական նպատակներով ռադիոակտիվ իզոտոպներ արտադրելու տեխնոլոգիաների ստեղծմամբ և մշակմամբ, ինչպես նաև արտադրական գործընթացի կազմակերպմամբ: