Cílem studijního programu je příprava odborníků, kteří jsou schopni na špičkové úrovni řešit otázky spojené se základním a aplikovaným výzkumem v oblasti astronomie a astrofyziky. Zároveň vychovává pracovníky popularizující tyto obory na půdě lidových hvězdáren a planetárií. Absolventi mají pokročilé znalosti v hlavních partiích klasické a moderní astronomie, astrofyziky a kosmologie, opírající se o spolehlivý základ v obecných oblastech fyziky – teoretické mechanice, kvantové fyzice, termodynamice, statistické fyzice a obecné teorii relativity. Mají přehled o moderní pozorovací technice a metodách, jsou připraveni na analýzy pozorovacích dat a tvorbu numerických modelů. Jsou zběhlí ve sdělování odborných poznatků formou prezentací anebo psaných textů, a to též v anglickém jazyce. U absolventů se předpokládá nástup profesní dráhy vědeckého pracovníka.

Studijní program Aplikovaná a Teoretická fyzika poskytuje základní znalosti z experimentální fyziky, matematiky a programování. Ve třetím roce studia si student volí povinně volitelné předměty a téma bakalářské práce (zpravidla podle oboru zamýšleného budoucího navazujícího magisterského studia) a získá prakticky orientované znalostí v některém z následujících zaměření: Astronomie a astrofyzika, geofyzika, meteorologie a klimatologie, teoretická fyzika, fyzika kondenzovaných soustav a materiálů, optika a optoelektronika, fyzika povrchů a ionizovaných prostředí, biofyzika a chemická fyzika, jaderná a částicová fyzika, matematické a počítačové modelování ve fyzice a technice. Vzhledem k šíři vzdělání, přizpůsobivosti a všeobecně oceňované schopnosti abstraktního a tvořivého myšlení je student výborně připraven jak na navazující magisterské studium, tak na zaměstnání v řadě prakticky orientovaných oborů, kde jsou tyto schopnosti vyžadovány.