La Sede di Arcetri dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è anche la sede storica del Dipartimento di Fisica, prima che fosse messo a disposizione dei ricercatori e degli studenti il nuovo Polo Scientifico, oggi sede ufficiale.
La Storia della Fisica sul colle di Arcetri comincia nel diciassettesimo secolo, quando Galileo trascorse una parte della sua vita e morì nel 1642.
Quella stessa casa ospita oggi la sede del Galileo Galilei Institute for Theoretical Physics (GGI), fondato dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e sostenuto congiuntamente con l'Università degli Studi di Firenze. Oltre all'attività di ricerca, il GGI svolge un ruolo di primaria importanza di connessione tra i fisci teorici di tutto il mondo, organizzando ogni anno molte scuole e conferenze nelle sue aule.
Oltre al GGI, hanno sede sulla collina di Arcetri l'Istituto Nazionale di Ottica (INO) presente al 1927 in cui è collocata la Direzione e l'Amministrazione dell'Istituto, oltre che il centro di calcolo e le officine ottiche, elettroniche e meccaniche.
Poco più in alto, all'Osservatorio di Arcetri ha la sua sede fiorentina l'Istituto Nazionale di Astro Fisica. L'Osservatorio è un centro pubblico di ricerca scientifica in cui lavorano circa un centinaio di persone tra atronomi, personale tecnico-amministrativo e studenti provenienti da ogni parte del mondo.
