物理化学专业是1981年国务院公布的硕士学位授权点，是河北师范大学校级重点学科，主要有电化学、计算量子化学、纳米材料和热力学四个研究方向。
（1）电化学方向主要从事生物电化学、电化学中反应模式的识别及有机电合成等方向研究；
（2）计算量子化学方向主要研究量子化学的理论计算及其在化学各学科中的应用；
（3）纳米材料方向主要进行纳米复合金属氧化物的液相制备、形成机理及应用方面的研究；
（4）热力学方向主要研究多元醇等储能材料和复杂反应及相平衡体系的理论计算。
近几年来，各个方向均承担多项国家、省科委和省基金委等课题，其基础性和应用性研究均有大量成果，有上百篇论文被SCI和EI收录，并多次获得省级奖励。