Начало теоретической физики в Одесском университете можно отнести к 1935 году, когда в Одессу на относительно короткий срок приехал молодой эмигрант из Германии Гвидо Бек. До этого Г. Бек получил блестящее образование и навыки научных исследований в университетах Германии, Австрии и Швейцарии, учась и перенимая опыт непосредственно у инициаторов и выдающихся исполнителей грандиозного переворота в физике в начале ХХ века. Он работал, в частности, на протяжении пяти лет первым ассистентом Вернера Гайзенберга, когда тот впервые стал профессором и получил кафедру в Лейпцигском университете. Мене чем за два года, с 1935 по  1937 год, профессор Г. Бек прочитал в Одесском университете все разделы курса теоретической физики. Лекции Г. Бека тщательно законспектировал его слушатель Ефим Григорьевич Векштейн, который в дальнейшем более сорока лет был доцентом кафедры теоретической физики, и эти оригинальные конспекты еще долго были основой преподавания теоретической физики в Одессе. Одновременно Г. Бек проявлял высокую научную активность и сумел приобщить к профессиональной исследовательской работе в области теории ядра и элементарных частиц и физики высоких энергий нескольких из своих Одесских слушателей и студентов. Известно, что в период профессорства Г. Бека в Одесском университете его ученики успели подготовить шесть работ по теоретической физике, которые были опубликованы в ведущих научных изданиях того времени. Мы не знаем, к сожалению, всех одесских студентов Г. Бека, которые в дальнейшем работали на высоко профессиональном уровне в области теоретической физики. Но среди них были такие известные и за пределами Одессы ученые, как профессора Аба Ефимович Глауберман, Марк Моисеевич Альперин, Владимир Владимирович Маляров, Георгий Викторович Скроцкий.

Научный уровень преподавания и исследований по теоретической физике, который был установлен Г. Беком, в определенной мере еще долго сохранялся, невзирая на все трудности и лишения военных и первых послевоенных лет. Кроме доцента Е.Г. Векштейна, в университете на протяжении многих лет вел оригинальные курсы общей теории относительности и теории ядра и элементарных частиц профессор В.В. Маляров. На основе этих лекций профессор В.В. Маляров издал в 1958 году фундаментальную монографию "Основи теорії атомного ядра", которая переиздавалась на русской и английском языках и была рекомендована как учебное пособие для университетов в СССР. В расстановке акцентов и отборе материала этой монографии еще ощущалось влияние Г. Бека.

Однако в середине пятидесятых в Одесском университете стал ощущаться упадок теоретической физики, который в первую очередь проявлялся в отсутствии широкомасштабных научных исследований. Определенные ожидания связывались тогда с приходом на обновленную кафедру теоретической физики недавно отделенного физического факультета Одесского университета профессора Андрея Ивановича Костарева. А. И. Костарев прошел все степени академической карьеры от студента до профессора в Нижнегородском (Горьковском) университете и был носителем культурных традиций и высоких научных стандартов, которые характерны этому старому ученому заведению, известному, в частности, благодаря фундаментальным исследованиям в области радиофизики и теории колебаний. Наиболее весомые научные работы профессора А.И. Костарева были посвящены исследованию тонкой структуры рентгеновских спектров в металлах. Однако, период его заведования кафедрой теоретической физики с 1958 по 1961 год особенно не был выделен высокой научной активностью и весомыми достижениями. Однако, лекции профессора А.И. Костарева отличались четкостью формулировок, продуманностью деталей и полностью отвечали тогдашнему уровню развития науки. На семинарах, которые проводил А.И. Костарев, регулярно реферировались статьи из последних выпусков научных журналов. Постоянным участником тех семинаров был молодой преподаватель Юрий Антонович Цвирко, который работал по назначению на кафедре теоретической физики с 1959 по 1962 год, после окончания аспирантуры в Киевском университете под руководством профессора С. И. Пекара. Благодаря собственной научной активности и высокой квалификации, которая была получена в очень авторитетной киевской школе физики твердого тела, Ю.А. Цвирко, несмотря на молодость и невысокие должности ассистента и старшего преподавателя, сумел привить всем, кто был причастным тогда к кафедре теоретической физики, интерес и определенную склонность к исследованиям по теории твердого тела, которая остается и сегодня.

Следует также отметить, что профессор А.И. Костарев вместе с профессором В.В. Маляровым основали в 1961 году так называемые Всесоюзные Одесские симпозиумы по теоретической физике, которые тогда проводились кафедрой теоретической физики вместе с институтом теоретической физики им. Л.Д. Ландау почти каждые два года аж до 1989 года. С конца семидесятых и все восьмидесятые годы основная организационная нагрузка по проведению симпозиумов выполняли доцент кафедры теоретической физики Григорий Исакович Салистра и заведующая лабораторией кафедры Галина Леонтьевна Павленко. Эти двухнедельные неофициальные сборы физиков-теоретиков, несмотря на то, что они проводились практически на общественных началах, имели большой авторитет и их регулярно посещали много известных физиков, которые без преувеличения играли определяющую роль в физике и теоретической физике Советского Союза. Среди них в частности можно вспомнить академиков А.А. Абрикосова, А.Ф. Андреева, С.Т. Беляева, Л.П. Горькова, В.Н. Грибова, А.И. Ларкина, А.Б. Мигдала, Р.З. Сагдеева, И.М. Халатникова. В восьмидесятых годах в промежутках между этими симпозиумами в Одессе проводились также "дочерние" всесоюзные семинары по физике элементарных частиц и высоких энергий.

Значительным событием в развитии теоретической физики в Одесском университете и вообще в Одессе явился переход в университет осенью 1963 року профессора Иосифа Залмановича Фишера, которого по инициативе тогдашнего ректора Александра Ивановича Юрженко избрали на должность заведующего кафедрой теоретической физики. На то время И.З. Фишер был уже вполне сложившимся ученым, который достиг наивысшей научной зрелости и находился в расцвете творческих сил. До переезда в Одессу он работал профессором кафедры ядерной физики в Минском университете. Становление И.З. Фишера как ученого начиналось с исследований по общей теории относительности. Нужно отметить, что эти работы, которые делались в конце сороковых -  пятидесятых годов и составили содержание кандидатской диссертации И.З. Фишера, не утратили актуальности и до сих пор, и в недавних публикациях по этой тематике можно встретить ссылки на метрику Фишера. Но позднее настоящей страстью И.З. Фишера стала теория жидкости и на момент перехода в Одесский университет он уже был одним из признанных мировых авторитетов в этой области. В течении относительно короткого времени И.З. Фишер смог добиться того, что уровень научных исследований кафедры, которую он возглавил, начал отвечать наивысшим мировым стандартам, поскольку другие для него просто не существовали, а в своей области он сам их и определял. Все, кто имели возможность работать с И.З. Фишером, считали его образцом творческого отношения к профессии преподавателя и его личный пример способствовал значительному повышению квалификации преподавателей кафедры. Под давлением своего заведующего она постепенно трансформировалась из группы провинциальных ученых в признанный академический центр исследований и подготовке специалистов по теории жидкости и статистической физике конденсированных сред, который сотрудничал и поддерживал партнерские отношения со многими лабораториями и исследовательскими центрами различных стран мира.

Расширению исследований по теоретической физике в Одесском университете в период с 1966 по 1974 год значительно способствовало возвращение в Одессу профессора Абы Ефимовича Глаубермана, которого как признанного ученого в области теории и физики твердого тела ректор А.И. Юрженко пригласил возглавить научно-исследовательский институт физики университета. За короткое время А.И. Глауберман смог развить надежное теоретическое обоснование результатов традиционных исследований института по электронным процессам в ионных кристаллах и  вопросам научной фотографии. Одновременно А.Ю. Глауберман тесно сотрудничал с кафедрой теоретической физики и, в частности, с профессором И.З. Фишером, читал лекции для студентов, принимал участие в работе совместных семинаров, руководил аспирантами кафедры. К сожалению, преждевременная смерть профессора А.Ю. Глаубермана в 1974 году прервала это плодотворное сотрудничество.

С середины шестидесятых годов также сложилось творческое деловое сотрудничество кафедры теоретической физики с заведующим кафедрой теоретической механики университета, профессором Сергеем Костантиновичем Аслановым, которое продолжается и сейчас. Хоть профессор И.З. Фишер всегда был весьма требовательным руководителем и имел определенные научные интересы, диктат в научной сфере ему был абсолютно несвойственен. Его сотрудники и ученики были всегда вольны в выборе тем, объектов и методов исследований при единственном требовании, чтобы те имели признанное научное значение и надежное научное обоснование. Творческая свобода в соединении с ответственностью и дисциплиной, которые царила на кафедре теоретической физике при И.З. Фишере, имели следствием то, что отход И.З. Фишера от руководства ею в 1978 году вследствие тяжелой болезни не привел в  дальнейшие годы, когда кафедрой стал заведовать профессор Вадим Мовсесович Адамян, ни ее ломки ни развала, ни даже сбоев в ее работе. Наоборот, на протяжении последующих лет кафедра продолжала функционировать как хорошо налаженный механизм с сохранением традиций, уровня и объемов научных исследований. Темы, разработка которых была начата в предыдущие годы, успешно завершались и, объединяясь, они трансформировались в новые научные направления, от которых далее отделялись новые содержательные проблемы. Идеи, построения и приближения теории простых жидкостей, которые были отправной точкой и объектом совершенствования во многих работах И.З. Фишера, при обогащении их приемами и методами теории твердого тела и квантовой статистической теории кулоновских систем, привели к созданию теории равновесных и кинетических свойств жидких металлов (профессор Юрий Петрович Красный), к разработке методов учета многочастичных взаимодействий в кулоновских системах и определения их вкладов в термодинамические характеристики жидких металлов (профессор Николай Павлович Коваленко) с последующим использованием этих результатов в теории металлических стекол. Общие методы теории систем многих частиц в соединении с теорией гидродинамических флуктуаций позволили разработать эффективные методы исследования оптических характеристик и диагностики неидеальной плазмы (профессор Вадим Мовсесович Адамян, профессор Игорь Михайлович Ткаченко). Дальнейшие исследования в теории вязких жидкостей и теории фазовых переходов имели своим результатом разработку обоснованной теории критических явлений и фазовых переходов второго рода в вязких жидкостях и многокомпонентных системах (профессор Николай Петрович Маломуж). На основе гидродинамического приближения в теории вязких жидкостей была построена элегантная теория мессбауэровской спектроскопии растворов макромолекул (профессор Александр Всеволодович Затовский).

На кафедре теоретической физики, как и при профессорстве И.З. Фишера, продолжалась разработка актуальных проблем, которые непосредственно не были связаны с теорией жидкого состояния. Была построена теория магнитного упорядочения в кристаллах соединений с тензорными параметрами порядка (доктор Флорина Павловна Онуфриева), разработаны многомерные версии классической и квантовой космологии (доктор Александр Иванович Жук). Исследования по теоретической физике продолжаются и в научно-исследовательском институте физики Одесского университета. Здесь, в частности, была построена детальная теория суперионных кристаллов (доктор Виктор Николаевич Бондарев).

Девяностые года, несмотря на известные экономические трудности, в определенной степени были благоприятными для дальнейшего развития теоретических исследований в Одесском университете. Работа физика-теоретика - это в значительной мере индивидуальная творческая деятельность. Для достижения результата здесь, как правило, не нужно иметь специальные помещения, большое количество помощников и делать значительные расходы на оборудование и материалы. Гораздо более важными условиями успеха в этой деятельности являются творческая свобода, отсутствие лишнего администрирования, свободный обмен информацией и идеями с широким кругом коллег, признание научного значения достигнутых результатов. Возможность реализации этих условий, которая возникла с  девяностых годов, для теоретиков была компенсацией за сопутствующие экономические проблемы. Значительную роль в преодолении последних сыграла помощь международных фондов и обществ, благодаря которой многие из физиков-теоретиков Одесского университета получили возможность показать свои наработки широкому сообществу зарубежных коллег. Это содействовало заметному возрастанию количества их публикаций в международно-признанных изданиях. На протяжении этих лет сотрудники кафедры теоретической физики принимали участие в международных научных программах, выступали с пленарными докладами на международных конференциях, сами организовывали такие конференции в Одессе с привлечением большого количества зарубежных участников, читали лекции и вели исследования в университетах многих стран мира. Среди конференций, которые проводила кафедра теоретической физики в последние годы и которые вызвали значительный резонанс среди специалистов, следует отметить международную конференцию по теории операторов и ее приложениям в честь 90-летия со дня рождения Марка Григорьевича Крейна (Одесса, 18 - 22 августа 1997 года) и международную конференцию "Специальные проблемы физики жидкости" по случаю 80-летия Иосифа Залмановича Фишера (Одесса, 31 мая - 04 июня 1999 года).

В апреле 2007 г. состоялась международная конференция " Современный анализ и приложения 2007", посвященный 100-летию со дня рождения М.Г. Крейна, одним из организаторов которой была кафедра теоретической физики