Teoreettisena fyysikkönä työskenteleminen sopii parhaiten henkilöille, joilla on vahvat matemaattiset kyvyt ja rakkaus tieteeseen. Tällaisen tehtävän saamiseksi henkilö tarvitsee yleensä korkeakoulututkinnon ja fysiikan asiantuntemuksen. Useimmissa tapauksissa teoreettinen fyysikko työskentelee yliopistossa tai tieteellisessä laboratoriossa. Joitakin yleisiä työtehtäviä ovat tutkimuksen suorittaminen, kokeiden suorittaminen, tietojen analysointi, tulosten julkaiseminen ja opiskelijoiden opettaminen.
Yksi tämän työn olennaisimmista näkökohdista on tutkimuksen tekeminen ja teorioiden laatiminen erilaisista fysiikkaan liittyvistä aiheista. Esimerkiksi teoreettinen fyysikko voi tutkia aiheita, kuten mustia aukkoja, kvanttimekaniikkaa ja merkkijonoteoriaa. Sisäisten teorioiden muotoilemiseksi tiedemiehen on esitettävä hypoteeseja, jotka perustuvat hänen tietämykseensä fysiikan erikoisalueensa tutkimuksesta. Kun hän löytää uutta tietoa, teoreettisen fyysikon on usein muokattava alkuperäisiä ajatuksiaan.
Kokeiden suorittamisella on myös suuri merkitys tässä asennossa. Fyysikko voi esimerkiksi ratkaista monimutkaisia matemaattisia yhtälöitä teorian validoimiseksi. Hän voi myös osallistua kokeisiin mikrotasolla saadakseen tietoa makrotasosta. Esimerkki olisi tarkkailla kuinka voima toimii maan päällä ymmärtääkseen miten se toimii avaruudessa. Tehokkuus tässä edellyttää henkilöä, joka kykenee soveltamaan matemaattisia lakeja sekä suuressa että pienessä mittakaavassa.
Teoreettisen fyysikon suorittaessa tutkimuksia ja kokeita hänen on myös analysoitava hankkimansa tiedot. Jotta hänen havainnoistaan tulisi käytännössä sovellettavia ja tiedeyhteisön hyväksymiä, on tärkeää, että hän tulkitsee ne. Tämä on usein työn monimutkaisin ja aikaa vievin osa. Menestyminen edellyttää yleensä henkilön järjestäytyneisyyttä ja hyvin yksityiskohtaisuutta.
Tulosten jakaminen tieteellisissä aikakauslehdissä ja muissa julkaisuissa on toinen tärkeä osa työtä. Teoreettiselle fyysikolle ei ole paljon hyötyä, jos hän tekee tieteellisiä läpimurtoja, mutta ei julkista niitä. Näin ollen suurin osa tämän uran yksilöistä kirjoittaa teorioista ja esittää havaintoja muiden fyysikoiden tai suuren yleisön yleisölle. Joissakin tapauksissa teoreettinen fyysikko pitää esityksiä myös muille tämän alan ammattilaisille.
Lisäksi monet ihmiset käyttävät myös paljon aikaa opettaessaan opiskelijoita. Useimmissa tapauksissa luentoja pitävät yliopistossa työskentelevät fyysikot. Näiden luentojen aikana teoreettinen fyysikko saattoi rikkoa teoriansa ja selittää, miten hän pääsi havaintoihinsa. Joissakin kouluissa hän voi myös johtaa oppilaita laboratorioihin, joissa oppilaat voivat suorittaa kokeita ja testata teorioita.