Кафедра водородной энергетики и плазменных технологий открылась по решению Ученого Совета ТПУ (от 22.10.2004 г.) и приказу ректора (№ 162/од от 14.12.2004 г.) осенью 2004 года. Ее возглавил Кривобоков Валерий Павлович, профессор, доктор физико-математических наук, специалист в области физики взаимодействия излучения и плазмы с веществом, а также методов нанесения плазменных модифицирующих покрытий.

  Базой для создания кафедры стала лаборатория 23 НИИ ядерной физики, сотрудники которой длительное время активно занимаются научными исследованиями в области воздействия импульсных пучков заряженных частиц на вещество, генерации магнетронной плазмы, осаждения тонкопленочных покрытий на различные материалы, а также развитием различных аспектов радиационных и плазменных технологий, созданием и внедрением в производство оборудования, реализующего эти технологии.

  С 2004 года новая кафедра включилась в обучение бакалавров по направлению «Физика», а с 2005 года начала подготовку магистров по магистерской программе «Физика плазмы». Эта деятельность основана на большом опыте, накопленном сотрудниками кафедры в процессе проведения научных исследований в области плазменных технологий и производства ионно-плазменного оборудования по заказам предприятий как в России, так и за рубежом (Южная Корея, Япония, Чехия, Швейцария и др.).

  Кроме этого, в своей учебной деятельности кафедра уделяет большое внимание проблемам водородной энергетики, потребность в развитии которой становится все более насущной в связи с необходимостью перехода человечества к возобновляемым топливным ресурсам и экологически безопасным способам получения энергии. Для чтения лекций по водородной энергетике приглашен видный ученый и специалист в области теплофизики и водородной энергетики академик РАН Накоряков В.Е.

  В 2007 г. на кафедре были разработаны и созданы авторские магистерские программы «Пучковые и плазменные технологии» и «Водородная энергетика».

  С 1 июня 2010 г. в соответствии с утвержденной приказом Минобрнауки от 17 ноября 2009 г. № 613 Программой развития ГОУ ВПО "Томский политехнический университет" на 2009-2018 годы кафедра была выведена из структуры факультета естественных наук и математики и введена в состав Физико-технического института (ФТИ).

  Согласно приказу 95/од от 12.12.2012 в состав кафедры водородной энергетики и плазменных технологий ФТИ вошла Лаборатория 23 ФТИ. .