Katedra fyzikální chemie nabízí bakalářské obory Aplikovaná chemie a Nanomateriálová chemie, navazující magisterské obory Fyzikální chemie a Materiálová chemie a doktorský program Fyzikální chemie. Má také akreditaci pro habilitační a profesorské řízení v oboru Fyzikální chemie.
Studenti všech chemických a příbuzných oborů se mohou zapojit do vědecko-výzkumných aktivit pracoviště, a to nejen formou bakalářských, diplomových a Ph.D. prací, ale i v dalších projektech. Katedra fyzikální chemie, která se soustředí zejména na studium nanomateriálů a biomolekul, je podle metodiky Rady vlády pro výzkum, vývoj a inovace vědecky nejproduktivnější katedrou chemie na Univerzitě Palackého a vědecky nejproduktivnější katedrou fyzikální chemie v České republice. Od roku 2010 je součástí vědeckého centra pro výzkum a aplikace nanomateriálů a nanotechnologií - Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM). Zájemci o vědeckou práci mohou kontaktovat jednotlivé školitele nebo vedoucího katedry.