矿物学的一个分支。20世纪50年代末，随着矿物谱学手段，如红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射谱等的发展与应用，迅速形成了矿物物理学这一当今矿物学中最为活跃的分支。

研究内容包括：①矿物晶体的化学键理论。如离子键矿物中过渡族离子的晶体场理论，共价键矿物中的配位场理论，用于解释矿物光学电学等性质的能带理论，以及用于解释矿物内部晶体结构的分子轨道理论。②矿物谱学。当矿物与入射电磁波发生相互作用，产生矿物的吸收、发射和共振谱。运用各种谱学方法可以确定矿物中的离子价态、键性、配位、局域对称、化学位移等一系列微观性质，例如拉曼光谱、红外光谱、X射线吸收谱、发射谱和穆斯堡尔谱等。这些谱学手段对矿物的物相鉴定和物性表征研究有着重要意义。③矿物能量状态。利用矿物的X射线衍射谱、中子散射谱、拉曼光谱以及红外光谱，可计算出矿物的热力学参数（如热容、自由能等）和状态方程（及矿物晶体体积随着压强和温度的变化的函数关系，包括等温体积模量，热膨胀系数）。利用布里渊散射或冲击波波速测量技术，可以测量矿物晶体的弹性（绝热体积模量和剪切体积模量，纵波和横波的波速）。通过大压机和电阻抗谱技术，测量矿物在高温高压下的电导率。通过物相鉴定的方法，研究高温高压下的化学相变规律，制作相关相图。例如石英-柯石英-斯石英、橄榄石-瓦兹利石-林伍德石高温高压下的同质多相的相图。

矿物物理学正处于蓬勃发展时期，发展方向包括实验研究和理论计算两方面：①实验研究方面融合了多种物理的、化学的，以及材料科学的实验表征手段，例如X射线衍射谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、红外光谱和拉曼光谱等，并和高温高压实验手段结合紧密。因为地球内部本身就是一个高温高压的环境，所以探索深部地球中矿物岩石的物理化学性质，离不开模拟相应的温度-压强条件。因此矿物物理研究在整个高压实验科学研究中占有重要的一席之地，同时高温高压矿物物理实验也是探索地球深部动力学性质最为重要的基础和依据。②理论计算方面主要是采用第一性原理计算。随着计算机容量的扩大和计算速率的提升，理论的模拟计算也渗透到了矿物物理的方方面面，将成矿化学键与能量、结构与缺陷、物理化学性质等诸多方面特征有机结合起来，形成统一的矿物物理学理论，并使得量子理论逐步进入整个地球科学领域。矿物物理的理论计算与实验研究是密切联系的，理论计算指导着实验科学的发展方向，实验研究同时也为理论模拟提供了坚实基础和支撑。

由于矿物物理在研究过程中使用了大量先进的测试仪器设备，使得研究者对矿物内部结构和物性的探索进入了量子力学的范畴。通过在微观尺度上研究构成矿物的原子中电子间及其原子核间的相互作用，进而在宏观上解释矿物、岩石，乃至整个地球以及天体行星的地质问题。