В области физики твёрдого тела и полупроводников изучается природа химической связи в твёрдых телах, рост кристаллов, главным образом полупроводниковых. Проведены работы по созданию различных видов ферритов, ферромагнитных плёнок, полупроводниковых соединений (Н. Н. Сирота). Ведутся также исследования по электро- и радиофизике (член-корреспондент АН БССР В. Г. Вафиади и др.), по теории относительности и квантовой теории поля. Проблемы пластичности и прочности металлов и сплавов, металловедения и металлообработки изучаются в Физико-техническом институте АН БССР, а также на кафедрах Политехнического института. Выполнены исследования механизма пластической деформации, создаются новые технологические методы обработки металлов давлением (В. П. Северденко), изучаются процессы кристаллизации, структура и свойства различных сплавов — главным образом чугуна, разрабатываются методы термомеханической обработки сплавов с целью повышения их прочности и пластичности (академик АН БССР К. В. Горев). Физико-технический институт АН БССР — головная организация Советского Союза по вопросам прочности и пластичности материалов в ультразвуковом поле.
Значительное место в исследованиях физико-технического профиля занимает проблема тепло- и массообмена, разрабатываемая в соответствующем институте АН БССР. Институт, в 1969 награжденный орденом Трудового Красного Знамени, является головной научной организацией в Советском Союзе по этой проблеме. Процессы массо- и теплообмена играют существенную роль в химических реакторах, в термодиффузионных устройствах, в электроимпульсной технологии и особенно в разнообразных процессах сушки. Разработанная А. В. Лыковым теория переноса тепла и вещества явилась основой для ряда экспериментальных исследований и инженерных решений.
Основные направления ядерной энергетики (академик АН БССР А. К. Красин) — проблемы использования диссоциирующих газов в качестве теплоносителя атомных электростанций и энергии ядерного горючего в радиационной химической технологии; радиационными методами синтезированы некоторые ценные для народного хозяйства вещества.
В области механики металло-полимерных систем (член-корреспондент АН БССР В. А. Белый) изучаются физико-механические свойства полимеров и деталей машин из них, разрабатываются методы создания тонкослойных полимерных покрытий (антикоррозийных, электроизоляционных и др.).
Значительны достижения и белорусских математиков. Исследования по математике проводятся главным образом в Институте математики АН БССР, возглавляемом Героем Социалистического Труда академиком АН БССР Н. П. Еругиным, и на математических кафедрах БГУ. Работы ведутся в области теории обыкновенных дифференциальных уравнений (Н. П. Еругин), вычислительной математики (академик АН БССР В. И. Крылов), алгебры и теории групп (академик АН БССР Д. А. Супруненко, С. А. Чунихин), интегральных уравнений (академик АН БССР Ф. Д. Гахов), математических задач теории автоматического управления (работа велась под руководством академика АН БССР Е. А. Барбашина), уравнений математической физики (Е. А. Иванов). Ведутся также разработки по математическому обеспечению ЭВМ типа «Минск», существенно повышающие их эффективность.
В 1965 на базе лаборатории кибернетики (руководитель член-корреспондент АН БССР Г. К. Горанский) Института математики был создан Институт технической кибернетики. Основная проблема, разрабатываемая институтом, — теория и практические методы автоматизации инженерного труда с помощью средств вычислительной техники, в частности автоматизация проектирования в машиностроении. В этой области институт является головной научной организацией СССР.