تعمل مجموعة الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء في قسم الفيزياء والفلك بجامعة الملك سعود على دراسة الظواهر الكونية وفهم التفاعلات الفيزيائية في الكون. تشمل اهتمامات المجموعة البحثية الفلك الشمسي، الطقس الفضائي، النجوم المنفجرة (المستعرات العظمى)، الثقوب السوداء الهائلة، والمجرات النشطة.

تعمل مجموعة الفوتونيات في قسم الفيزياء والفلك بجامعة الملك سعود على استكشاف وتطوير التقنيات المتعلقة بالضوء والجسيمات الضوئية. تغطي اهتمامات المجموعة البحثية مجموعة واسعة من المجالات، بما في ذلك الفوتونيات الكمية، الليزر والتفاعلات البصرية، البصريات المتقدمة، أجهزة الاستشعار الضوئية، وتكنولوجيا النانو في تطبيقات الفوتونيات.

تعمل مجموعة الفيزياء والتكنولوجيا الطبية الحيوية في قسم الفيزياء والفلك بجامعة الملك سعود على استكشاف التطبيقات الفيزيائية في المجالات الطبية والحيوية، مع التركيز على تطوير تقنيات مبتكرة لتحسين الرعاية الصحية. تشمل اهتماماتها البحثية التصوير الطبي، الفيزياء الحيوية الإشعاعية، الطب النانوي، أجهزة الاستشعار الحيوية، ومحاكاة الفيزياء الطبية.

تعمل مجموعة الفيزياء النووية وفيزياء الطاقة العالية في قسم الفيزياء والفلك بجامعة الملك سعود على دراسة النواة الذرية وتفاعلاتها، إضافةً إلى استكشاف الجسيمات الأولية والظواهر الفيزيائية المرتبطة بالطاقة العالية. تشمل اهتماماتها البحثية البنية النووية، النماذج النووية، قياسات الإشعاع، المحاكاة النووية، والحماية من الإشعاع.