固体物理是 凝聚态物理学中最大的分支。它研究的对象是 固体，特别是原子排列具有周期性结构的 晶体。固体物理学的基本任务是从微观上解释固体材料的宏观物理性质，主要理论基础是非相对论性的 量子力学，还会使用到 电动力学、统计物理中的理论。主要方法是应用 薛定谔方程来描述固体物质的电子态，并使用布洛赫波函数表达晶体周期性势场中的电子态。在此基础上，发展了固体的 能带论，预言了 半导体的存在，并且为 晶体管的制造提供理论基础。