物理研究部は100人以上の部員を誇る早稲田中高最大の学芸部の1つです。主にモノづくりを活動としており、部員はそれぞれ自由に作品制作を行っています。部活では3Ⅾプリンターなどの機器も使うことができ、幅広い活動をすることができます。
物理研究部は大きく分けて「電子工作班」と「レゴ班」の二つの班があります。電子工作班は、回路を設計し、半田ごてを用いて回路を制作しています。マイコンなどにプログラムを書き込むことで自立制御を可能としたより複雑な回路を制作することもできます。また、飛行機や船のラジコンの制作も行っており、作ったものを実際に動かすこともできます。レゴ班は、レゴのプログラミング教材を用いて活動しています。モーターやセンサーなどを使用してロボットを組み立て、プログラムを書いて動かします。歩行ロボットやセンサーを用いた車など様々なロボットを作ることができます。また、レゴのロボットを用いる大会に個人的に出場する部員もいます。
物理研究部では5年間継続して活動ができるので、じっくりと自分の作品制作に取り組むことができます。