Il Fisico medico lavora quindi nelle strutture del Servizio Sanitario Nazionale, principalmente negli Ospedali sia pubblici che privati di elevata complessità, nei centri universitari e di ricerca e nelle aziende private che producono apparecchiature utilizzate in medicina (acceleratori, apparecchiature diagnostiche, etc.) e dispositivi o strumentazione associati. In ambito universitario e di ricerca la specializzazione in Fisica Medica trova applicazione in tutti i campi di ricerca rivolti all'innovazione in medicina sia in collaborazione con l'industria che con le strutture sanitarie. I campi di intervento sono multidisciplinari e riguardano lo sviluppo di nuove tecnologie, lo studio dell'ampia gamma di problematiche connesse con l'impiego delle radiazioni ionizzanti nel trattamento dei tumori, l'acquisizione e la gestione delle immagini diagnostiche, l'applicazione della tecnologia digitale nelle apparecchiature mediche (Tomografia computerizzata (TC), Risonanza magnetica (RM), Tomografia a emissione di positroni (PET), etc.) che permettono una ricostruzione anatomica sempre più dettagliata, la misura e la valutazione di specifici parametri fisiologici utili alla diagnosi (flusso sanguigno, ossigenazione, potenziali bioelettrici).