La mention offre une formation équilibrée entre physique et chimie qui permet aux étudiants d'acquérir de larges connaissances scientifiques dans les deux disciplines tant d'un point de vue théorique qu'expérimental. Elle donne accès à des métiers très diversifiés : enseignants du secondaire en sciences physiques, enseignants agrégés, enseignant-chercheurs, chercheurs ou cadres polyvalents dans l'industrie et le monde académique.  La double compétence physique - chimie est particulièrement appréciée dans le domaine de la matière condensée, des matériaux et de la fonctionnalisation de la matière pour de très larges applications (santé, environnement, énergie, nanochimie, nanotechnologies...) mais également à l'interface de la biologie et des problématiques de santé.
Tous les étudiants titulaires de ce master devront avoir acquis une culture scientifique pluridisciplinaire leur permettant de : proposer une stratégie expérimentale pluridisciplinaire, maîtriser les principes physiques des techniques expérimentales, comprendre les aspects physico-chimiques au niveau moléculaire, traiter des données expérimentales et numériques et isoler et modéliser les mécanismes élémentaires à l'œuvre pour rendre compte des faits expérimentaux.

Parcours Mathématiques, Physique, Chimie, Enseignement (MPCE) et Parcours Physique, Chimie, Enseignement (PCE): formation pluridisciplinaire en plus d'une formation professionnelle adaptée à l'enseignement (didactique des sciences, épistémologie, stage, analyse de situations professionnelles)
Parcours Sciences Physiques et Chimiques  Fondamentales (SPCF) : physique statistique, modélisation numérique, propriétés électroniques de la matière, électronique, ondes et vibrations, physique atomique et subatomique, symétrie, spectroscopie, thermodynamique des solutions, chimie organique physique, chimie inorganique moléculaire, chimie organométallique.
Parcours Physique et Chimie pour le Vivant et la Santé (PCVS) : physique de l'imagerie médicale, caractérisation structurale et mécanismes réactionnels, biophysique, biologie cellulaire et moléculaire, physico-chimie, matière molle, chimie de formulation, pharmacologie, toxicologie, biologie structurale.