Samostatná katedra fyziky, původně nazvaná katedra technické fyziky, vznikla na bývalé Vysoké škole strojní a elektrotechnické v Plzni v roce 1963 po rozdělení společné katedry matematiky a fyziky. Byla součástí strojní fakulty a jejím hlavním úkolem bylo zajištění základních kurzů fyziky pro studenty prvních dvou ročníků na fakultě strojní a elektrotechnické.
Vznik nové Fakulty aplikovaných věd na Západočeské univerzitě v Plzni v roce 1990 měl zásadní význam pro další rozvoj katedry fyziky. Akreditace nových moderních interdisciplinárních oborů magisterského studia (současný název oboru: Aplikovaná fyzika a fyzikální inženýrství) a doktorského studia (název oboru: Fyzika plazmatu a tenkých vrstev) a s ní spojené posílení pracovního týmu katedry několika významnými odborníky v oblasti aplikované fyziky a fyzikálního inženýrství byly důležitými předpoklady rychlého rozvoje pedagogické a vědecké činnosti pracoviště.
Nyní katedra sídlí v moderní budově Fakulty aplikovaných věd ZČU. Kromě výuky se na katedře řeší také zásadní problémy z oblasti fyziky plazmatu, plazmochemie, fyziky tenkých vrstev a fyziky pevných látek.