Теориялық және ядролық физика кафедрасы 2011 жылы теориялық физика кафедрасы және Халықаралық ядролық физика,ядролық энергетика және технология кафедраларының бірігу нәтижесінде құрылған.

Теориялық физика кафедрасы- әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-дың физика факультетіндегі ең алғашқы кафедралардың біреуі. Кафедраның негізін 1938 жылы Қазақстандағы термодинамика бойынша ғылыми бағытының белгілі маманы профессор А.А. Гухман қалаған. Кафедраның әрі қарайғы қалыптасуы мен дамуы, кафедраны 1945-1970 жылдары басқарған, доцент Н.М. Петрованың ғылыми-педагогикалық қызметімен тығыз байланысты. Оның ғылыми қызметімен кафедраның негізгі ғылыми бағыттарының бірі - жалпы салыстырмалық теориясындағы денелердің қозғалыс мәселесі байланысты.

Кафедрада 1955 жылдан Ғ.Ж. Мырзағалиев, ал 1959 жылдан бастап Т.М. Кучина жұмыс істей бастады, 1962 жылы оқытушылар құрамы З.А. Гольдбергпен толықтырылды. Оның келуімен кафедрада жаңа ғылыми бағыт - бейсызықты акустика ғылым пайда болды. Басқа, Ядролық тақырыппен байланысты ғылыми бағыт, кафедраға 1969 жылдан бастап М.Ә. Жүсіповтің және Т.Ә. Қожамқұловтың келуімен дами бастады.

1970 жылы теориялық физика кафедрасының меңгерушісі болып М.М. Әбділдин тағайындалды. Оның жетекшілігімен жалпы салыстырмалылық теориясы және гравитация ғылымыи бығыты табысты дамыды.

1982 жылдың желтоқсан айында КСРО ЖБ Министрлігінің бұйрығымен С.М. Киров атындағы Қазақ мемлекеттік университеті жалпы салыстырмалық теориясы бойынша алғашқы оқу орыны болып тағайындалды.

1981-1986 жылдары кафедраны есімі кванттық хромодинамика ғылыми бағытының пайда болуымен тығыз байланысты Т.Ә. Қожамқұлов басқарды. 80-нші жылдарында кафедраның ғылыми потенциалы одан әрі күшейді: М.М. Әбділдин (1985 ж.), Т.Ә. Қожамқұлов (1986 ж.) теориялық физика бойынша докторлық диссертацияларын қорғады, кафедра түлектері, жас ғылым кандидаттары, М.С. Омаров, Н.А. Буркова, О.И. Имамбеков, Т.Д. Каипов, К.А. Жақсыбекова оқытушылық қызметтерін бастады, 1985 жылы кафедрада өрістер теориясы бойынша мамандар М.С. Имашев және А.М. Кусаинов жұмыс істей бастады. 2002-2006 жылдар аралығында профессор В.И. Руськин кафедрада «өрістердің кванттық теориясынан» дәріс оқыды. 2003 жылы М.М. Әбділдин ҚР ҰҒА академигі болып сайланды. Профессор Т.Ә. Қожамқұлов 1994 жылы Халықаралық жоғарғы мектеп ғылымдар академиясының академигі, 2008 жылы ҚР ҰҒА академигі болып сайланды, 2001-2008 жылы әл-Фараби атындағы ҚазҰУ ректоры болды. 2007 жылы К.А.Жақсыбекова және Н.А. Буркова докторлық диссертацияларын қорғады. 2008 жылы кафедраның меңгерушісі ф.-м.ғ.к. М.Е. Абишев тағайындалды. Ол 2009 жылы докторлық диссертациясын қорғады.

Кафедраның алғашқы PhD докторы Т. Мырзақұл диссертациясын қорғады. 2009 жылы А. Бошкаев және Ж.Н. Бришева, 2010 жылы А.М. Жусупов, 2011 жылы А.С Таукенова PhD диссертацияларын қорғады. 2011 жылы оқытушы Г.С.Нұрбақова «Теориялық физика» мамандығы бойынша кандидаттық диссертация қорғады.

Ядролық физика кафедрасы1938 жылы құрылған. оның алғашқы меңгерушісі «металл бетіндегі электрлік құбылыстар» ғылыми мәселесі жетекшісі, доцент Л.Н Добрецов болды.

1946 - 1961 жылдарда кафедра меңгерушісі болып, Изотоптар физикасы, радиохимия және ядролық физика саласындағы білікті мамандардың бірі болған, профессор В.В Чердынцов. қызмет атқарды. 1958 жылы кафедрада ғарыш сәулелері және жер қыртысындағы ядролық процесстер зертханасы ашылды. 1959 жылы кафедра екі кафедраға бөлінді: Радиактивті сәулелер (кафедра меңгерушісі В.В Чердынцов ) және ядролық физика(кафедра меңгерушісі академик Ж.С Такибаев). Осы жылдары радиоактивті сәулелер кафедрасының қызметкерлерінің жасалған жұмыстары вулканология, геохимия салаларында радионуклидтарды қайта өңдеуге және зерттеуде шешуші роль атқарады .

1960 жылдан бастап радиоактивті сәулелену кафедрасының негізгі ғылыми бағыты тау жыныстарындағы радиоактивті сәулелердің жұтылуы мен шашырауын зерттеу болып табылды. Кафедра Қазақстанда алғашқылардың бірі болып ядро-физикалық құбылыстарды пайдалы қазбалар кен орындарында практикалық жағдайларда және мұнай өңдеу өндірістерінде, қара металлургия өндіруге қолдану мақсатында зерттей бастады. Осы бағытты дамыту барысына профессор Л.И Шмонин үлкен үлес қосты.

1961 жылы В.В. Чердынцовтың геологиялық институтқа кетуіне байланысты кафедра меңгерушісі болып профессор Л.И Шмонин басқарды. 1972 жылдан 1975 жылға дейін кафедраны ҚазССР ҒА-ның корреспондент– мүшесі, профессор Д.К Каипов басқарды. Оның жетекшілігімен кафедрада сұйық және қатты денелердегі зерттеулерге Мессбауэрлік спектроскопия әдістері қолданылды.

1975-1978 жылдары кафедра меңгерушісі қызметін доцент У.Х Асылбаев, ал 1980-1981 жылдары доцент В.И Черевко атқарды. 1981 жылдан 1991 жылға дейін кафедраны физика–математика ғылымдарының докторы, Қазақстан Республикасының ғылым мен техникаға еңбек сіңірген қызметкер, академик Ж.С. Такибаев басқарды. 1981 жылы академик Ж.С. Такибаевтың жетекшілігімен ядроның кварк-глюондық құрылымы, күшті әсерлесуге түсетін бөлшектердің соқтығысу механизміне байланысты мәселелер және олардың құрылымы қарастырылады, ядролық фотоэмульсия әдісімен атом ядросының құрылымы зерттелінеді. Оған қоса, энергияның жаңарған көздері саласында және оны алудың дағдылы емес әдістері бағытында зерттеулер орындалды. Кафедраның зертханаларында заттармен сәулелердің әсерлесу құбылыстарына іргелі зерттеулер жүргізілді.

1993 жылы радиоактивті сәулелер кафедрасы ядролық физика кафедрасы болып өзгертілді. 1991 жылдан 1993 жылға дейін кафедраны физика - математика ғылымдарының докторы, профессор А.А Сапарғалиев басқарды. 1993 жылдан 1996 жылға дейін кафедраға доцент Қадіров Н.Б жетекшілік етті. 1996 жылдан 2008 жылға дейін кафедра меңгерушісі болып профессор Әбілдаев Ә.Х. қызмет атқарды. 2008 жылдан 2011 жылға дейін кафедраны доцент В.В Оскомов басқарды. 2010 жылы университеттің ғылыми кеңесінің қаулысымен ядролық физика кафедрасы Халықаралық ядролық физика, ядролық энергетика және технология кафедрасы болып өзгертілді.

2011 жылдан бастап теориялық физика кафедрасы және Халықаралық ядролық физика, ядролық энергетика және технология кафедраларының бірігуі нәтижесінде кафедраны физика-математика ғылымдарының докторы, доцент Әбішев Медеу Ержанұлы басқарып келеді.