לימודי הפיזיקה מאפשרים לעמוד על החוקיות בעולם הסובב אותנו ולהסביר את תופעות הטבע הקשורות לעולם החומר. מטרת-העל של התכנית היא פיתוח אוריינות מדעית בתחום הפיזיקה. אוריינות זו היא חלק מהתרבות האנושית והיא מטען חיוני לאזרח משכיל ואמצעי חשוב להבנת העולם. לכן גם, מגמת הפיזיקה בתיכון נחשבת לנכס לכל תלמיד שירצה להמשיך בלימודים אקדמיים, גם אם אין המדובר במדעים או בטכנולוגיה.
תכני התוכנית כוללים מגוון רחב של התנסויות ופיתוח מיומנויות חשיבה ולמידה, באמצעותם נעסוק בשלושה תחומים מרכזיים. הראשון הוא ״הידע התוכני״ הכולל הכרה והבנה של מושגים, עקרונות, תופעות ורעיונות מרכזיים של מכניקה, אלקטרומגנטיות ,קרינה וחומר. התחום השני הוא פיתוח כישורים ורכישת מיומנויות למידה בחשיבה הפיזיקלית, בחקר ובמעבדה, תוך יצירת תהליכי ארגון מידע, וניתוח ממוחשב של ההיבטים הכמותיים של הפיזיקה. התחום השלישי עוסק בהבנת מהות המדע מתוך היבטים ההיסטוריים ופילוסופיים, תוך בחינת קשריו עם עולם הטכנולוגיה והחברה, לצד הכרת מגבלותיו.
במהלך השנים במסגרת הלימודים במגמת פיזיקה זכו תלמידי בית הספר להישגים נאים ועבודותיהם הוצגו בכנסים ותחרויות ארציות.
