物理学天眷班是武汉大学物理学院和中国科学院武汉物理与数学研究所共建的高层次人才培养项目。该班以我国著名原子分子物理学家、波普学家、原子频标研究开创者王天眷先生命名。该班每年招收20人，在新生入学后第一学期里选拔，择优录取。入选该班的学生给予“天眷”奖学金。

该班开设原子分子光物理前沿讲座和选修课，每周开展一次学术沙龙，并开展暑期科学实践和讲习班计划。该班为每个学生专门配备一个博导级别的导师，叶朝辉院士担任首席教授。大一、大二与导师定期见面，了解科研前沿，大三进入相关课题，融入导师课题组。大四完成一个科研课题，成绩优秀可进入物理与数学研究所攻读直博。毕业后可出国深造，在科研院所及高校就业。