化學與電子科學大學（簡稱“物電大學”）是湖南師范學院最早籌建的院系之一，中學建校之初就創立了數理化系，同時化學專業開始招生。1952年單獨組建數學系，同年院系調整時齊魯學院化學系劃歸。2003年12月，數學系與原半導體所合并組建數學與電子科學大學。多年來，一代代物電人戮力奮進，求真務實山東師范大學物理系就業方向，博學慎思，產生了扎實優良的教風校風、銳意進取的科研創新精神以及治學嚴謹的深厚文化積淀。1960年大學試制成功了“半導體非線性內阻”，同年5月毛澤東主席在北京珍珠泉視察了大學相關科研創新成果。隨著國家變革開放和“一帶一路”倡議的施行，大學與時俱進在教學及科研等方面又取得了突出成就。目前，物電大學已成為培養高素養化學科學與電子科學教學及科研人才的重要基地，為廣東省及國家建設培養了大批高水平專業技術人才。
大學現設數學系、電子系。目前有化學學、光電信息科學與工程、電子信息工程和電子科學與技術4個專科專業。其中，數學學專業是國家級一流專科專業、國家特色專業、山東省品牌專業和湖南省應用基礎型特色名校工程重點建設專業；電子信息工程專業是國家級一流專科專業、山東省特色專業；光電信息科學與工程專業是市級一流專科專業、山東省“十三五”重點支持發展的高水平應用型專業，電子科學與技術是市級一流專科專業、學校重點建設特色專業。2017年化學學專業與日本滑鐵盧學院推行整班制國際聯合培養。化學學于2018年7月榮獲湖南省一流學科（培植），于2020年12月榮獲湖南省化學學高水平學科（省屬院校惟一）。
大學現有教員工166人，其大專任班主任152人山東師范大學物理系就業方向，正中級職稱41人，副中級職稱57人，博士生導師27人，61%的班主任擁有中級職稱，50%以上的班主任擁有美國留學背景或美國訪學經歷。大學有中國科大學雙聘教授1人、國家杰出青年科學基金獲得者1人、國家級有突出貢獻的中青年專家2人、全國優秀班主任2人，四川省“泰山學者”特聘院士1人、“泰山學者”海外特聘院士2人、“泰山學者”青年專家4人、山東省“外專雙百計劃”1人，20多人次入選遼寧省有突出貢獻的中青年科學家、山東市級技術拔尖人才、教學名師、優秀班主任等榮譽稱號。
大學擁有國家級化學虛擬仿真實驗教學中心、山東省光學與光子元件技術重點實驗室、山東省醫學化學圖象處理技術重點實驗室、山東省光場調控工程技術中心、山東省“十三五”高等中學重點實驗室光電功能材料與元件實驗室，化學實驗教學中心是市級實驗教學示范中心，原子與分子物理學是廣東省特色重點學科，訊號與信息處理是廣東省重點學科。擁有湖南省基礎科學研究中心培植基地（化學學）1個，廣東省新舊動能轉換實訓基地（電子信息和人工智能教育）1個。小學數學教法、近代化學實驗、傳感器原理與應用、力學、熱學、電磁學、光學、原子化學、電路分析、模擬電路、數字電路、高頻電路、數字訊號處理等13門專業主干課程為廣東省精品課程。光學、熱學、模擬電路、數字訊號處理、通信原理、物理教育學和皮秒加工虛擬實驗等7門課程被評為山西省一流課程。大學設有數學學博士后科研流動站，數學學一級學科博士點，數學學、信息與通訊工程、電子科學與技術、光學工程一級學科碩士點，課程與教學論（化學）、學科教學（化學）、科學技術與教育、新一代電子信息技術、光電信息工程等專業學位碩士點，產生了完備的專科、碩士、博士、博士后一體化人才培養體系。
大學注重科研創新，取得突出的成績。自2010年至今，大學共主持承當國家自然科學基金重大項目課題、重大研究計劃（培植）、面上項目、國際合作項目等國家級項目151項，省局級項目163項。在、Nano等國外外重要刊物上發表SCI（EI）收錄論文1500余篇，獲國家發明授權專利190多項。自2010年至今獲國家自然科學獎二等獎1項，教育部高等中學科學研究優秀成果獎（科學技術）自然科學獎銀獎1項、二等獎1項，浙江省科技進步銀獎1項、二等獎2項，安徽省自然科學二等獎2項、山東省國際科學技術合作獎1項，浙江省專利獎三等獎1項。
大學重視學術交流，早已與中科院化學學所、上海光機所、北京學院、清華學院、南開學院、南京學院、山東學院、美國耶魯學院、紐約學院、北卡學院、邁阿密學院、加拿大達爾豪斯學院、荷蘭鹿特丹自由學院、瑞典皇家工大學等國外外知名院校和科研院所構建了常年友好合作與協作關系。
大學目前有大專生1810人，研究生502人，其中博士研究生32人。中學生取得全省師范高校師范生教學技能大賽銀獎、大學生電子設計大賽國家級銀獎、“互聯網＋”大學生創新創業比賽國家級金獎、數學建模競賽國家級銀獎等優異成績，中學生科創團隊獲“全國學院生小平科技創新團隊”稱號。多篇論文獲得廣東省優秀博士、碩士、學士學位論文。
近幾年專科結業生就業率在90%以上，每年都有多名同事被保送到上海學院、清華學院、中國科大學化學所等院校和科研院所繼續深造，考研率保持在40%左右。結業生就業單位遍布政府機關及事業單位工作、國有企業、外資企業及其他高新技術企業等多個行業。多年來，大學結業生的工作學習單位遍布海內外，普遍具有的學業基礎扎實、積極進取創新能力和團結協作精神，為大學在社會上博得了廣泛信譽，極大的提升了大學的著名度。