Der Bachelorstudiengang vermittelt theoretische und experimentelle Grundlagen und legt die Basis einer breiten physikalischen Allgemeinbildung. Die Studierenden lernen von Beginn an Aspekte der aktuellen Forschung und ihre Methoden kennen. Die Ausbildung wird durch fachliche Schwerpunkte und Vermittlung von Schlüsselqualifikationen ergänzt. Eine Besonderheit ist im ersten Studienjahr die Zusammenfassung von theoretischer und experimenteller Ausbildung zu gemeinsamen Modulen.

Das neu strukturierte PCN-Studium beginnt erstmalig im Wintersemester 26/27 und ersetzt die Nanowissenschaften. Das forschungsorientierte Bachelorstudium setzt sich aus Vorlesungen, Übungen, mehreren Laborpraktika und Seminaren zusammen. Es umfasst Module der Physik, Festkörper- und Nanostrukturphysik, Chemie, Physikalische Chemie, Nanochemie, Programmierung und numerische Methoden sowie Mathematik. Es befasst sich mit der Herstellung, Untersuchung und Anwendung von funktionalen Strukturen und Dimensionen unterhalb von etwa 100 Nanometern und dessen  innovativen Anwendungen, z.B. in den Bereichen Gesundheit, Mobilität und Energie.