化学与电子科学大学（简称“物电大学”）是湖南师范学院最早筹建的院系之一，中学建校之初就创立了数理化系，同时化学专业开始招生。1952年单独组建数学系，同年院系调整时齐鲁学院化学系划归。2003年12月，数学系与原半导体所合并组建数学与电子科学大学。多年来，一代代物电人戮力奋进，求真务实山东师范大学物理系就业方向，博学慎思，产生了扎实优良的教风校风、锐意进取的科研创新精神以及治学严谨的深厚文化积淀。1960年大学试制成功了“半导体非线性内阻”，同年5月毛泽东主席在北京珍珠泉视察了大学相关科研创新成果。随着国家变革开放和“一带一路”倡议的施行，大学与时俱进在教学及科研等方面又取得了突出成就。目前，物电大学已成为培养高素养化学科学与电子科学教学及科研人才的重要基地，为广东省及国家建设培养了大批高水平专业技术人才。
大学现设数学系、电子系。目前有化学学、光电信息科学与工程、电子信息工程和电子科学与技术4个专科专业。其中，数学学专业是国家级一流专科专业、国家特色专业、山东省品牌专业和湖南省应用基础型特色名校工程重点建设专业；电子信息工程专业是国家级一流专科专业、山东省特色专业；光电信息科学与工程专业是市级一流专科专业、山东省“十三五”重点支持发展的高水平应用型专业，电子科学与技术是市级一流专科专业、学校重点建设特色专业。2017年化学学专业与日本滑铁卢学院推行整班制国际联合培养。化学学于2018年7月荣获湖南省一流学科（培植），于2020年12月荣获湖南省化学学高水平学科（省属院校惟一）。
大学现有教员工166人，其大专任班主任152人山东师范大学物理系就业方向，正中级职称41人，副中级职称57人，博士生导师27人，61%的班主任拥有中级职称，50%以上的班主任拥有美国留学背景或美国访学经历。大学有中国科大学双聘教授1人、国家杰出青年科学基金获得者1人、国家级有突出贡献的中青年专家2人、全国优秀班主任2人，四川省“泰山学者”特聘院士1人、“泰山学者”海外特聘院士2人、“泰山学者”青年专家4人、山东省“外专双百计划”1人，20多人次入选辽宁省有突出贡献的中青年科学家、山东市级技术拔尖人才、教学名师、优秀班主任等荣誉称号。
大学拥有国家级化学虚拟仿真实验教学中心、山东省光学与光子元件技术重点实验室、山东省医学化学图象处理技术重点实验室、山东省光场调控工程技术中心、山东省“十三五”高等中学重点实验室光电功能材料与元件实验室，化学实验教学中心是市级实验教学示范中心，原子与分子物理学是广东省特色重点学科，讯号与信息处理是广东省重点学科。拥有湖南省基础科学研究中心培植基地（化学学）1个，广东省新旧动能转换实训基地（电子信息和人工智能教育）1个。小学数学教法、近代化学实验、传感器原理与应用、力学、热学、电磁学、光学、原子化学、电路分析、模拟电路、数字电路、高频电路、数字讯号处理等13门专业主干课程为广东省精品课程。光学、热学、模拟电路、数字讯号处理、通信原理、物理教育学和皮秒加工虚拟实验等7门课程被评为山西省一流课程。大学设有数学学博士后科研流动站，数学学一级学科博士点，数学学、信息与通讯工程、电子科学与技术、光学工程一级学科硕士点，课程与教学论（化学）、学科教学（化学）、科学技术与教育、新一代电子信息技术、光电信息工程等专业学位硕士点，产生了完备的专科、硕士、博士、博士后一体化人才培养体系。
大学注重科研创新，取得突出的成绩。自2010年至今，大学共主持承当国家自然科学基金重大项目课题、重大研究计划（培植）、面上项目、国际合作项目等国家级项目151项，省局级项目163项。在、Nano等国外外重要刊物上发表SCI（EI）收录论文1500余篇，获国家发明授权专利190多项。自2010年至今获国家自然科学奖二等奖1项，教育部高等中学科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学奖银奖1项、二等奖1项，浙江省科技进步银奖1项、二等奖2项，安徽省自然科学二等奖2项、山东省国际科学技术合作奖1项，浙江省专利奖三等奖1项。
大学重视学术交流，早已与中科院化学学所、上海光机所、北京学院、清华学院、南开学院、南京学院、山东学院、美国耶鲁学院、纽约学院、北卡学院、迈阿密学院、加拿大达尔豪斯学院、荷兰鹿特丹自由学院、瑞典皇家工大学等国外外知名院校和科研院所构建了常年友好合作与协作关系。
大学目前有大专生1810人，研究生502人，其中博士研究生32人。中学生取得全省师范高校师范生教学技能大赛银奖、大学生电子设计大赛国家级银奖、“互联网＋”大学生创新创业比赛国家级金奖、数学建模竞赛国家级银奖等优异成绩，中学生科创团队获“全国学院生小平科技创新团队”称号。多篇论文获得广东省优秀博士、硕士、学士学位论文。
近几年专科结业生就业率在90%以上，每年都有多名同事被保送到上海学院、清华学院、中国科大学化学所等院校和科研院所继续深造，考研率保持在40%左右。结业生就业单位遍布政府机关及事业单位工作、国有企业、外资企业及其他高新技术企业等多个行业。多年来，大学结业生的工作学习单位遍布海内外，普遍具有的学业基础扎实、积极进取创新能力和团结协作精神，为大学在社会上博得了广泛信誉，极大的提升了大学的著名度。