凝聚態物理主要研究固態材料(如導體、半導體和絕緣體)中電子的電荷、自旋、軌道以及晶格振動自由度在不同的相互作用下所可能形成的各種物質形態及其物理性質，以及由大量經典粒子聚集構成的軟凝聚態（液態、液晶、玻璃態和凝膠等）體系的結構、功能、動力學行為，尤其是各種相的性質以及不同相之間的轉變等基礎性問題。本方向的研究內容主要有：

1、相態理論與計算：針對油藏流體多相、多組份特征，以分子間相互作用勢能模型和流體的狀態方程為基礎，采用分子模擬技術，研究油藏流體的相平衡、擴散和吸附等問題，為油藏流體的相態預測及其它物理性質研究提供新的數學算法；

2、半導體材料的設計與計算：應用密度泛函理論、格林函數理論模擬計算材料的結合能、能帶結構、光學性質、電學性能、晶格常數，預測材料的性能，為實驗提供前瞻性依據；

3、原子團簇的結構與電子性質：采用密度泛函理論的從頭算法對小團簇的結構與電子性質進行計算，或者基于經典力學的分子動力學方法模擬納米團簇熱力學性質；

4、氫脆的量子力學機理研究：基于密度泛函理論，研究硫和硫化氫與鐵之間相互作用的微觀機理，分析高含硫環境中鋼材損傷的量子力學原理，為新型鉆井設備研制提供理論依據；

5、介觀納米體系的量子輸運理論：借助運動方程理論，通過求解格林函數，研究介觀納米體系，特別是耦合量子點系統中的電子極化輸運過程及Kondo（近藤）效應。

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