Кафедра физики твердого тела (ранее кафедра физики металлов) учреждена приказом МВиССО РСФСР №236 от 22.05.1974г. Первоначально основная область научных интересов сотрудников кафедры лежала в сфере физики металлов их прочностных и вязкоупругих свойств при различных воздействиях (ультразвук, термоциклирование, различные виды механического нагружения). Однако в 80-х годах прошлого века область научных интересов кафедры существенно расширилась в связи с началом исследований по совместной тематике с ОАО ПНППК в области интегрально-оптических схем на основе различных монокристаллических систем (в основном на монокристалле ниобата лития). В связи с этим кафедра в 1987 была переименована в кафедру физики твердого тела.
До 2000 г. кафедра физики твердого тела выпускала специалистов по специальности «Физика», а с 2000 г. она стала одной из двух кафедр осуществляющих выпуск по специальности «Физика конденсированного состояния вещества». Начиная с 2011 года кафедра физики твердого тела набирает абитуриентов по новому учебному направлению «Нанотехнологии и микросистемная техника».
До 1987 г. кафедрой заведовал доктор технических наук профессор Е.Г. Айзенцон, а с 1987 и по настоящее время кафедрой заведует доктор физ.-мат. наук, профессор А.Б. Волынцев.