Fysiikka
Fysiikkaa jaotellaan tavallisimmin sen historiallisen kehityksen pohjalta erinäisiin osin toisiinsa limittyviin tutkimusaloihin. Tärkeimpiä niistä ovat vanhastaan olleet mekaniikka, sähköoppi, lämpöoppi, optiikka ja akustiikka, joiden ohella 1900-luvulla tärkeiksi tutkimuskohteiksi tulivat atomifysiikka, ydinfysiikka, hiukkasfysiikka ja tiiviin aineen fysiikka. Tätä jaottelua käytetään muun muassa fysiikan opetuksessa. Osa-alueita muodostuu myös tietyn mittakaavan tai menetelmän perusteella, kuten laskennallinen fysiikka tai astrofysiikka. Itse fysikaaliseen tietämykseen ja siten luontoon pohjautuvaa jaottelua ei ole.
Optiikka
Optiikka eli valo-oppi (, "optikee", ’näkemistä koskeva’) on fysiikan valon tai yleisemmin sähkömagneettisen säteilyn käyttäytymistä ja ominaisuuksia sekä valon ja aineen vuorovaikutusta tutkiva osa-alue. Optiikka voidaan jakaa tutkimuksen näkökannan perusteella geometriseen optiikkaan ja fysikaaliseen optiikkaan. Geometrinen optiikka tutkii valon kulkua eri väliaineissa, sen kulkuun liittyviä geometrisia seikkoja sekä valon taittumista ja heijastumista esimerkiksi peileissä ja linsseissä, kun taas fysikaalinen optiikka tarkastelee valon todellista luonnetta, ominaisuuksia ja valoon liittyviä ilmiöitä (esim. valon intensiteetti, diffraktio). Fysikaalinen optiikka jakautuu edelleen sähkömagneettiseen optiikkaan, jossa valoa tutkitaan sähkömagnetismin näkökulmasta, ja kvanttioptiikkaan, joka syntyi 1900-luvulla kvanttimekaniikan vaikutuksesta. Sähkömagneettista optiikkaa voidaan sanoa myös "klassiseksi optiikaksi" ja kvanttioptiikkaa vastaavasti "moderniksi optiikaksi", samoin kuin kvanttifysiikka yleensäkin määritellään "moderniksi fysiikaksi" erotukseksi "klassisesta fysiikasta". Modernin optiikan osa-alueisiin kuuluu sen sovelluksia tutkiva fotoniikka.