Vật lý là ngành khoa học cơ bản, đã được phát triển từ thời cổ đại, được giảng dạy, nghiên cứu từ bậc sơ cấp tới cao cấp, tại khắp các quốc gia, dân tộc trên thế giới và là nền móng cho nhiều khoa học hiện đại. Viện Vật lý là một trong những đơn vị được thành lập đầu tiên trong quá trình xây dựng nền khoa học Việt Nam, góp phần trọng yếu trong những ngày đầu thành lập của Viện Khoa học Việt Nam nay là Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Khi xây dựng đề án phát triển các trung tâm khoa học quốc tế, cùng với Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm đã đề xuất lựa chọn lĩnh vực Vật lý, với sự ủng hộ, hỗ trợ tích cực từ các cơ quan liên quan của Việt Nam và UNESCO, Đại hội dồng UNESCO trong phiên họp lần thứ 38 năm 2015 với 195 nước thành viên thông qua việc thành lập Trung tâm Vật lý Quốc tế - Trung tâm dạng II dưới sự bảo trợ của UNESCO, đặt tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - cơ quan nghiên cứu khoa học của Chính phủ Việt Nam. Ngay sau khi được Đại hội đồng UNESCO thông qua năm 2015, trung tâm đã tiến hành các hoạt động đào tạo và nghiên cứu vật lý trình độ quốc tế dưới hình thức các lớp học, hội nghị, hội thảo, tài trợ tài năng trẻ của Việt Nam, khu vực Đông Nam Á, hướng tới một số nước trong khu vực Châu Phi - nơi vật lý còn đang phát triển; đồng thời bước đầu tổ chức các nhóm và thực hiện các đề tài nghiên cứu. Bên cạnh đó các hoạt động góp phần quảng bá tri thức khoa học cho cộng đồng cũng được quan tâm nhằm đa dạng hóa hoạt động của trung tâm.

Trung tâm Vật lý Quốc tế có các mảng hoạt động chính gồm: (1) Đào tạo vật lý trình độ quốc tế, (2) Nghiên cứu vật lý trình độ quốc tế, (3) Tư vấn cho các nhà hoạch định chính sách, chuyên gia giáo dục và tuyên truyền cho công chúng về lĩnh vực vật lý.

Bên cạnh đó, Trung tâm cũng có nhiệm vụ tổ chức hoạt động hợp tác quốc tế, bao gồm: Hợp tác với Chương trình quốc tế về Khoa học cơ bản (IBSP) của UNESCO, Trung tâm Quốc tế Vật lý lý thuyết (ICTP) tại Trieste (Italia) và các tổ chức khoa học khác, tổ chức các sự kiện khoa học và chuyển giao tri thức về vật lý (các lớp học, hội thảo, hội nghị, semina...) phù hợp với các chương trình của UNESCO. Ngoài ra, Trung tâm cũng sẽ hợp tác nghiên cứu và ứng dụng với các trường đại học, viện nghiên cứu trong nước và quốc tế, trong đó đặc biệt chú ý đến các quốc gia ASEAN, Châu Á - Thái Bình Dương và châu Phi. Các hoạt động hợp tác bao gồm: trao đổi chuyên gia ngắn hạn, cử chuyên gia của Việt Nam đi dạy các lớp ngắn hạn, tham gia các hội nghị, hội thảo, đón chuyên gia và học viên của các nước đến học tập và làm việc tại trung tâm.