Presso il dipartimento vi è sempre stata una attività di teoria di campo iniziata da G.Furlan e dai suoi collaboratori (S.Fubini e V. De Alfaro). L'attività presente si incentra più  sugli aspetti geometrici della teoria dei campi. In particolare vi è ricerca  sugli aspetti fisico-matematici delle teorie di campo conformi e dei modelli di Wess-Zumino-Witten  portata avanti da Paolo Furlan, (ora in pensione ma con contratto di ricerca). Oltre a questa vi è un'attività sulla diagrammatrica di Feynman per teorie di campo classiche (Ennio Gozzi).

Nel campo delle stringhe e della geometria non commutativa vi è molta ricerca portata avanti da Euro Spallucci. In particolare molto lavoro è stato fatto intorno all'idea di una ``lunghezza minima'' nella trama dello spazio-tempo. Questa idea ha una lunga storia nella fisica teorica moderna. Uno dei primi tentativi risale a Snyder(1947), che dimostrò come per introdurre una lunghezza minima in maniera fisicamente significativa, senza scontrarsi con l' invarianza di Lorentz, le coordinate devono diventare quantità  non-commutanti. L' interesse per la geoemetria non-commutativa è stato recentemente rilanciato dalla scoperta che tale geometria viene indotta su una D-brana dalla dinamica di una stringa aperta (Seiberg e Witten, 1999).

Nel settore della fisica delle particelle, gli interessi sono polarizzati sulla fisica prodotta da LHC. In particolare è di grande interesse l'analisi angolare della produzione di copie leptone-antileptone che rappresenta un canale di reazione interessante per la scoperta di nuove particelle (bosoni neutri pesanti, sneutrini etc). Oggetto di studio sono inoltre gli stati finali costituiti da due particelle elementari una delle quali è un quark della terza famiglia (Top o Bottom) mentre l'altra è il bosone di Higgs. La misura della sezione d'urto di questi processi permette di determinare alcuni parametri di grande interesse nella trattazione teorica sia del modello standard sia di sue estensioni supersimmetriche. Altro tema trattato e' lo studio delle interazioni forti all'energia di LHC. A causa dell'energia molto elevata vi sono eventi in cui due o più interazioni tra costituenti elementari hanno luogo in una singola collisione adronica.