O Departamento de Física da Matéria Condensada (DFMC) estuda as propriedades de sólidos e líquidos, incluindo pesquisa experimental e teórica. Entre os vários materiais investigados, citamos os semicondutores, os materiais magnéticos e supercondutores, os materiais fotosensíveis, os cristais fotônicos, as biomoléculas, além de novos materiais nanoestruturados como o grafeno e nanotubos de Carbono. A pesquisa experimental abrange técnicas como óptica, espectroscopias, raios-X, medidas de magnetização, entre outras. Além das propriedades dos materiais, a pesquisa teórica investiga outros tópicos relacionados com a área, incluindo física atômica e molecular, física estatística, sistemas dinâmicos caóticos e informação quântica. Além de investigar problemas de física fundamental que podem levar a revoluções tecnológicas no futuro, como a possibilidade de desenvolver computadores quânticos, o DFMC trabalha também com aplicações mais imediatas. Como exemplo, citamos o desenvolvimento de um sistema para medir vibrações micrométricas usando técnicas ópticas.