Nakon ukinuća Isusovačkog reda 1773. godine prvi profesor fizike u Zagrebačkoj akademiji, sada svjetovnoj ustanovi, bio je do 1797. godine Antun Kukec, bivši isusovac.

Na obnovljenom Zagrebačkom sveučilištu posebna je katedra za teoretsku fiziku uspostavljena 1918. godine. Prvi profesor teorijske fizike postao je Ladislav Stjepanek. Naredbom Povjerenstva za prosvjetu i vjere od 18. veljače 1920. osnovan je na Filozofskom fakultetu Seminar za teoretsku fiziku, koji je vodio dr. Ladislav Stjepanek i na kojem je od osnutka djelovao i dr. Vladimir Vrkljan.

Pri osnivanju Prirodoslovno-matematičkog fakulteta zasebno su formirani Institut za primjenjenu matematiku i Institut za teoretsku fiziku. Tada je umirovljen prof. Vrkljan, a vođenje instituta za teoretsku fiziku preuzeo je dr. Ivan Supek.

U Institutu za teoretsku fiziku, koji 1959. postaje Zavod za teorijsku fiziku, otvaraju se nova nastavna i znanstvena područja s posebnim naglaskom na kvantnoj teoriji.

Suradnici Zavoda objavljuju, u prosjeku, godišnje oko 20 radova u međunarodnim časopisima i to iz klasične fizike, atomske fizike, fizike čvrstog stanja, nuklearne fizike, fizike elementarnih čestica te računalnih postupaka.

Preseljenje u novu zgradu je bilo povezano, zahvaljujući sredstvima dobivenim od Ministarstva za znanost, s nabavom računalne opreme i razvojem suvremenog računalnog središta. O njemu i njegovom razvoju su se posebno brinuli članovi Zavoda za teorijsku fiziku. Prvi puta u povijesti Prirodoslovno-matematičkog fakulteta (PMF-a) je osnovana Računalna učionica površine od 150 m2. Njena brojna radna mjesta su na stalnom raspolaganju za organizirani nastavni i individualni studentski rad. Učionica je uvijek popunjena te je važan doprinos Zavoda za teorijsku fiziku suvremenoj fizikalnoj nastavi. Upotrebljavaju je povremeno i druge sveučilišne ustanove. Umrežena je u računalnu mrežu, koja pokriva čitavu zgradu Fizičkog odsjeka.

Suradnici Zavoda za teorijsku fiziku su odigrali važnu ulogu pri osnivanju Središnje knjižnice za fiziku, koja danas radi u sastavu Fizčkog odsjeka.

Uspješni nastavni rad Zavoda ogleda se u relativno velikom broju diplomiranih i magistriranih studenata i izrađenih doktorata.

Članovi zavoda su izradili niz srednjoškolskih i visokoškolskih udžbenika. Još uvijek je glavni hrvatski udžbenik za teorijsku fiziku (već u VI izdanju) "Teorijska fizika i struktura materije" što ga je zacrtao I. Supek. Udžbenik su kasnije dopunili i proširili članovi Zavoda za teorijsku fiziku.