湖南大学物理与微电子科学学院其前身为湖南大学应用物理系，是湖南大学成立最早的院系之一。学院学科门类齐全，学科分布在物理学、电子科学与技术、教育学三个一级学科下，涵盖理、工、教育门类。现有湖南省重点学科----凝聚态物理博士点；物理学一级学科硕士点；微电子学与固体电子学、教育技术学二级学科硕士点；电子与通信工程、集成电路工程硕士学位授权点；凝聚态物理高校教师在职攻读硕士学位授权点；教育硕士物理教学学位授权点；物理学博士后科研流动站。
学院现有教职工95人，其中教授21人，长江学者特聘教授2人，杰出青年基金获得者1人，全国百篇优秀博士论文获得者1人，973首席科学家1人，985首席科学家3人，教育部新（跨）世纪优秀人才3名，博士生导师13人，硕士生导师43人，副教授27人，另有名誉及客座教授10余人。教师队伍中，具有博士学位的32人，占教师总数的46.4%。在校研究生、本科生1000余人。2005年本科生考研率达28%，就业率达100%；2006年本科生考研率达33.3%，就业率达98%；2007年本科生考研率达34.8%，就业率达99.3%。
目前，学院承担国家重点基础研究发展计划973项目1项，国家自然科学基金重大研究计划（纳米科技基础研究）2项，国家自然科学基金面上及青年基金项目近10项，其他省部级项目10余项，在研科研经费1000余万元。
应用物理学专业
本专业培养具有扎实的数理基础、熟练的实验技能、系统的物理学和光电子与信息物理知识，掌握光电子与信息材料和器件的制备、性能分析及检测技术，掌握运用计算机在材料科学与工程中进行设计及数据处理的方法，熟练掌握一门外国语，具有较强的知识更新能力和管理能力，具有较强的实践技能和独立分析、解决问题的能力，通过课程设计和毕业论文，熟悉文献检索和其它获取科技信息的方法，并具有一定的科研技能和团结协作精神的高级专门人才。专业方向：物理学，光电子与信息物理，计算物理；主干学科：物理学，材料科学与工程。
学生毕业后可去公司、企业、科研院所及高等院校从事高层科研、材料设计与开发、管理、经营及教学等工作。
电子科学与技术专业
掌握坚实的数理基础，受到良好的科学思维及科学实验的基本训练，掌握微电子器件的基本理论、制造原理及基本应用，掌握集成电路原理、设计与应用，掌握低、高频电子线路原理及应用，掌握计算机组成原理及基本接口技术、计算机软件和操作技术，熟练掌握一门外国语，具有较强的知识更新能力和初步的管理能力，具有较强的实践技能和独立分析问题与解决问题的能力，通过毕业论文或毕业设计，熟悉文献检索和其它获取科技信息的方法，并具有一定的科研技能和团结协作能力。专业方向：半导体科学、电子学；主干学科：电子科学与技术。