微波物理学（microwave physics），研究微波与物质的相互作用的学科。主要包括微波经典物理学和微波量子物理学。微波经典物理学研究微波在介质和波导系统中的传播，以及和带电粒子的相互作用等宏观现象，如微波热效应、微波散射、衍射和干涉等。理论依据是麦克斯韦方程组、材料的固有电磁性质和具体的边界条件。微波量子物理学研究微波和材料中的电子（自由电子、束缚电子、自旋电子和超导电子）、原子核和分子的相互作用，涉及微观的量子效应。研究量子力学原理在较低的波动频率范围内的应用。主要包括：微波波谱学，研究结果导致了微波激射器和激光器的发明，形成了微波量子电子学；微波磁学，研究微波和固体材料中自旋电子的相互作用，是微波铁氧体物理学的基础；微波等离子体物理学，可利用微波测定等离子体的性质，也可能利用等离子体振荡制成微波器件；微波超导技术，研究微波和超导电子的相互作用及其应用的技术；微波声学，研究频率为1～10⁴吉赫范围内的声波的产生、检测和传播特性，以及与各种微观结构的相互作用及其应用；微波半导体物理学，研究微波与半导体材料中自由电子的相互作用。