Кафедра молекулярної фізики створена в 1952 році (далі див. Історія). Її засновником і першим завідувачем був Голик Олександр Захарович, ректор Київського державного університету ім. Т.Г. Шевченка, Заслужений діяч науки і техніки, доктор фізико-математичних наук, професор. На момент створення перед кафедрою були поставлені задачі підготовки кадрів за спеціалізацією “молекулярна фізика” і розробка однієї з актуальних проблем цього розділу сучасної фундаментальної фізики – фізики рідкого стану речовини. У 1980 році кафедру очолив доктор фізико-математичних наук, професор Шиманський Юрій Іванович. З 1990 року кафедрою молекулярної фізики керує Булавін Леонід Анатолійович (див. персоналії), академік НАН України, Заслужений діяч науки і техніки, доктор фізико-математичних наук, професор.
Нині на кафедрі працює висококваліфікований колектив викладачів та науковців, серед них 6 доктори фізико-математичних наук, 4 з яких професори . На кафедрі працюють вісім наукових співробітників, завідувач навчальної лабораторії та чотири співробітники навчально-допоміжного персоналу Усі наукові співробітники є кандидатами фізико -математичних наук). Працюють на кафедрі також п’ять докторантів та аспірантів. Крім штатних викладачів кафедра залучає до навчального процесу сумісників, погодинників та професорів-консультантів. Залучені викладачі представляють як КНУ імені Тараса Шевченка, так і провідні наукові установи НАН України: член-кор. НАПНУ, д.ф.-м.н., проф. Чалий О.В. (завідувач кафедри медичної та біологічної фізики Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця), д.ф.-м.н., проф. Клепко В.В. (заступник директора з наукової роботи Інституту хімії високомолекулярних сполук НАНУ), д.ф.-м.н., проф. Лебовка М.І. (Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренко НАНУ, та інші.
На кафедрі існує дві навчальні спеціалізації: “Молекулярна фізика” та “Медична фізика” , щороку навчаються до сорока студентів. Навчання студентів природнім чином поєднується з науковими фундаментальними дослідженнями молекулярних процесів в рідинних, полімерних, медико-біологічних і наносистемах .
На базі кафедри молекулярної фізики професором Голіком О.З у 1952 р. була заснована, в подальшому сформувалась, виросла і зміцніла наукова школа фундаментально-наукового спрямування з фізики рідин, полімерів та фазових перетворень у них. Значний внесок у розвиток цієї наукової школи вніс її науковий керівник нині – БУЛАВІН Леонід Анатолійович, академік НАН України, доктор фізико-математичних наук, професор, який створив наукову школу нейтронної спектроскопії конденсованих середовищ.
Основні наукові напрями школи:
- оптичні та нейтронні дослідження фазових переходів і критичних явищ у рідинах, рідких розчинах та гетерогенних системах;
- акустична спектроскопія рідких гомогенних та гетерогенних систем у широкому діапазоні термодинамічних параметрів;
- дослідження рівняння стану широкого класу рідких систем методом PVT вимірів, акустичними та реологічними методами;
- властивості рідин у малих об’ємах; нейтронні дослідження золь-гелєвих переходів та біологічних мембран
- поширення електромагнітного випромінювання, нейтронів та акустичних хвиль у просторово-неоднорідних, змінних у часі системах (дисперсних, аеродисперсних, фрактальних тощо);
- дослідження фізичних властивостей композитних полімерів;
- дослідження рівноважних та кінетичних властивостей медико-біологічних систем, структурно-динамічних властивостей характерних об’єктів рідинного середовища людини методами акустичної та оптичної спектроскопії, термодинамічними методами, методами нейтронної спектроскопії.
Результати досліджень, що проводились та проводяться колективом кафедри, широко відомі світовій науковій спільноті. Кафедра є організатором Міжнародних наукових конференцій із сучасних проблем фізики рідинного стану «Physics of Liquid Matter: Modern Problems (PLMMP)», яка проводилась кожні два роки у період з 2001 по 2021 р.р.
Найтісніші наукові зв’язки кафедри із багатьма закордонними науковими та вищими навчальними закладами (зокрема, Окриджською національною лабораторією (США) ; Інституомт Лауе-Ланжевена (м.Гренобль, Франція), Науково-дослідницьким центром GKSS (м. Гестхахт , Німеччина) ;Центральним інститутом фізичних досліджень (м.Будапешт, Угорщина) ;Університетом Йорк (Канада);Науковим інститутом ім. Х.Вейцмана (Ізраїль), Бременським університетом (м. Бремен, Німеччина), Страсбурзьским університетом /UDS (Франція) та інш.) дозволяють впроваджувати в життя основні ідеї Болонської декларації щодо важливої ролі підготовки наукових кадрів в створенні єдиного європейського науково-освітянського простору.