Кафедра 23 (ныне кафедра технической физики) была создана при организации физико-технического факультета в 1950 г.

Первым заведующим кафедрой №23 был доцент, кандидат физико-математических наук Родимов Б.Н.
Формирование профиля кафедры началось в 1958 году, когда её заведующим стал Тихомиров И.А., направленный в Томский политехнический институт из Физико-технического института АН СССР (г. Ленинград) с целью организации подготовки специалистов по ядерной энергетике и разделению изотопов. Тихомиров И.А. – участник Великой Отечественной войны, ученик выдающегося ученого-атомщика, вице-президента АН СССР, Героя Социалистического труда, академика АН СССР Константинова Б.П. , кафедру которого в Ленинградском политехническом институте он закончил в январе 1952 г.. В 1957 г. Тихомиров И.А. под руководством Б.П.Константинова становится кандидатом наук и распределяется на работу в Физико-технический институт АН. В мае 1957 г., в соответствии с ходатайством ректора ТПИ профессора Воробьева А.А., он перераспределяется на работу в ТПИ для организации выпуска специалистов, необходимых атомной промышленности.

По инициативе Тихомирова И.А., при поддержке ректора ТПИ профессора Воробьева А.А., на базе реорганизованной кафедры №23 в 1960 г. на ФТФ формируется новая кафедра №21/23 - кафедра двойного профиля, которая стала выпускать специалистов по ядерной энергетике и разделению изотопов. В это время кафедра переживала трудные времена роста и развития. Прием студентов составлял по 4 группы ежегодно. Кафедра стала самой большой кафедрой на факультете. Не хватало преподавателей по профилю кафедры и их приходилось готовить "на ходу" из выпускников кафедры. На кафедре №23 продолжалась разработка востребованных атомной промышленностью учебных планов и программ подготовки. Осваивались специальные курсы подготовки, создавалась лабораторная база, проводились научно-исследовательские работы по следующим научным направлениям:
• разделение изотопов и тонкая очистка веществ методами молекулярной физики;
• физика и техника ядерных реакторов;
• физика и химия низкотемпературной плазмы.

С 1962 года на кафедре открывается аспирантура, проводятся научные исследования, направленные на решение актуальных задач для предприятий атомной промышленности.
Под научным руководством Тихомирова И.А. выполняются и успешно защищаются диссертационные работы на специальные темы. На кафедре появляются первые, подготовленные в своих стенах, кандидаты наук: Курин М.Н., Меленевский В.Н., Вергун А.П., Марусин В.В., Смиренский О.В., Теплоухов В.В., Савельев В.М., Тихонов Г.С., Колпаков Г.Н., Тихомиров В.В., Кошелев Ф.П., Лавренюк А.Ф. и др.
Таким образом, была заложена основа преподавательского и научного коллектива кафедры. Это позволило в 1966 году создать на базе кафедры №21/23 две кафедры - №21 и №23 по их нынешнему профилю.
Вновь созданную кафедру №23 возглавил Тихомиров И.А. и заведовал ей по 1988 год.

На кафедре №23 были продолжены исследования фундаментального и прикладного характера по актуальным проблемам атомной промышленности и космической техники.
По результатам этих исследований Тихомиров И.А. в 1970 году успешно защищает докторскую диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, ему присваивается ученое звание профессора.
По результатам научно–технических разработок сотрудниками кафедры опубликовано свыше 900 научных трудов и получено более 60 авторских свидетельств и патентов на изобретения.
Под научным руководством профессора, д.ф.–м.н. Тихомирова И.А. защищены свыше 20 докторских и более 90 кандидатских диссертаций.
За разработку высокочастотных плазмотронов кафедра награждена «Дипломом первой степени Выставки достижений народного хозяйства СССР», а также 2 золотыми, 4 серебряными и 10 бронзовыми медалями. В 1987 году кафедра удостаивается высшей награды этой выставки – «Диплом почета ВДНХ».
В 1972 и 1980 годах в павильоне «Атомная энергия» ВДНХ кафедра №23 была организатором Всесоюзных научных семинаров по проблеме «Физика и химия низкотемпературной плазмы».

Широкое применение изотопов в ядерной энергетике, медицине и связанное с этим увеличение их производства потребовало разработки новых, более эффективных методов разделения изотопов.
На кафедре средствами молекулярной физики с широким применением методов математического моделирования проводятся исследования теоретического и экспериментального характера по решению проблем, связанных с разделением изотопов и тонкой очистки веществ. Эти работы носят комплексный характер, предусматривающий стратегию направленного поиска систем с максимальными эффектами разделения, разработку теории процессов, постановку экспериментов с определением оптимальных условий их проведения.
Целый ряд научных разработок кафедры нашел применение в атомной промышленности, в ракетной и космической технике.

Кафедра «Техническая физика» является единственной за Уралом, обеспечивающей подготовку специалистов для таких предприятий как ОАО «Сибирский химический комбинат» (г. Северск), ОАО «Ангарский электролизный химический комбинат» (г. Ангарск), ОАО «ПО «Электрохимический завод» (г. Зеленогорск), АО «Новосибирский завод химконцентратов» (г.Новосибирск), Российский федеральный ядерный центр «ВНИИ технической физики» (г. Снежинск).

Кафедрой подготовлено более 1500 инженеров-физиков.
Многие из выпускников кафедры стали крупными деятелями науки и производства, среди них:

Шеманский В.А. – первый вице–президент Казахатомпрома, Республика Казахстан;
Еперин А.П. – первый заместитель директора Института ядерной энергетики СПбГПУ, депутат Законодательного собрания Ленинградской области;
Ганза Н.А. – советник исполнительного директора Ковдорского горно-обогатительного комбината, г. Ковдор, Мурманская область;
Балашков В.С. – зам. главного инженера Сибирского химического комбината, г. Северск, лауреат Государственной премии СССР;
Гриднев В.Г. – директор завода разделения изотопов Сибирского химического комбината, г. Северск;
Стерхов М.И. – директор завода разделения изотопов Сибирского химического комбината, г. Северск;
Кильтер В.А. – директор реакторного завода Сибирского химического комбината, г. Северск;
Моргунов А.А. – Глава города Зеленогорска Красноярского края в 2005 - 2010 гг.;
Кулинич Ю.Н. – главный инженер ПО «Красноярский электрохимический завод», г. Зеленогорск;
Василенко А.П. – зам. генерального директора ПО «Красноярский электрохимический завод», г. Зеленогорск;
Лаврентьев К.Н. – зам. главного инженера ПО «Ангарский электролизно–химический комбинат», г. Ангарск;
Кошелев С.М. – зам. главного инженера ПО «Ангарский электролизно–химический комбинат», г. Ангарск;
Литвиненко В.Г. – главный технолог Приаргунского производственного горно–химического объединения, г. Краснокаменск;
Устюгов А.А. – главный физик АООТ «Новосибирский завод химконцентратов», г. Новосибирск;
Михин О.А. – главный технолог Навоийского горно–металлургического комбината, г. Навои;
Власов В.А. – ректор ТГАСУ;
Козырев М.С. – советник ректора ТПУ;
Струнин В.И. – ректор Омского государственного университета им. Ф. М. Достоевского, г. Омск;
Федянин В.Я. – проректор по научной работе Алтайского государственного университета, г. Барнаул.