První fyzikální přístroje se vyskytují ve sbírce muzea od r. 1911. V polovině 40. let bylo ve sbírce asi 150 předmětů. Obrovský nárůst začíná v r. 1949 a během 50. let. Sbírky obsahují především demonstrační a učební pomůcky, přístroje experimentální a přístroje praktického využití. Přístroje pocházejí z 18. – 20. st. Sbírka fyziky je rozčleněna do skupin: mechanika, akustika, optika, termika, elektřina a magnetismus, meteorologie a kvantová fyzika. Celkem je v oboru fyziky na 1300 předmětů. K zajímavostem sbírky patří historicky cenné meteorologické přístroje z observatoře v pražském Klementinu a kolekce rtuťových barometrů. Největší skupinou fyzikální sbírky je elektřina. Kvalitní skupinu více než 100 předmětech tvoří kolekce mikroskopů. Ve sbírce měr a vah dominují sady lotových závaží, např. sada z Augsburgu kolem r. 1725. Ve sbírce je i několik českých vynálezů, např. první Heyrovského polarograf z r. 1924 a prototyp zařízení na výrobu kontaktních čoček Otto Wichterleho z počátku 60. let.