Кафедра відома не тільки на просторах СНД, а й далеко за його межами. Школа харківських радіофізиків починалася з утворення в ХНУ кафедри радіофізики (з 1975 р. це кафедра теоретичної радіофізики). Її організатором і першим завідувачем був видатний вчений Віктор Петрович Шестопалов, що пройшов шлях від доцента кафедри до академіка, директора Інституту радіофізики й електроніки НАН України. З 1970 р. кафедру очолив професор Третьяков О.О. - почесний професор Університету електрозв'язку (м. Осака, Японія). У зв'язку із тривалим закордонним відрядженням Третьякова О.О. з 1997 р. завідувачем кафедрою призначений професор Колчигін М.М. Серед авторів перших у СРСР навчальних програм теоретичної радіофізики були викладачі кафедри Слюсарський В.А. (завідувач кафедри в 1963 - 1968 р.), Калмикова С.С., Адоніна А.И., Булгаков Б.М., Якименко И.П., Третьяков О.О.
Слюсарский В.А. и Шестопалов В.П.
Науковий напрямок кафедри в період її становлення - "Випромінювання й дифракція електромагнітних хвиль". У ці роки Шестопаловим В.П. у співдружності з харківськими математиками Марченко В.А. і Аграновичем З.С. запропоновано новий метод розв’язання крайових задач за методом Рімана- Гільберта. Це було початком розвитку сучасних математичних методів розв’язання в строгій постановці завдань дифракції електромагнітних хвиль на різноманітних електродинамічних структурах, а також впровадження їх у приладобудуванні, антенній техніці, електроніці
Проф. Третьяков О.О., проф. Казанський В.Б., проф. Колчигін М.М.
Кафедра бере участь у виконанні найважливішої наукової програми АН УРСР і Міністерства радіопромисловості СРСР: створення елементної бази ММ і СММ діапазонів хвиль, зокрема , систем керування й потужних джерел живлення. Результатом її виконання під керівництвом Шестопалова В.П. став принципово новий генератор дифракційного випромінювання з унікальними експлуатаційними характеристиками. Розробка електродинамічної моделі цього класу генераторів, їхньої узагальненої теорії (докторська дисертація Третьякова О.О.), виготовлення перших промислових приладів - все це стало основою нового наукового напрямку в радіофізиці - дифракційної електроніки.
Створений до 1970 р. високий науковий потенціал кафедри залучається через Постанови Президії АН УРСР, Міністерства радіопромисловості СРСР, господарські договори до виконання державних наукових програм. Поповнюється науково-дослідний склад кафедри, вона оснащується сучасною матеріальною базою, розширюється тематика робіт. Вона орієнтована на впровадження фундаментальних досліджень у промислове виробництво, що пов'язане із приладобудуванням, проектуванням композиційних середовищ (штучних діелектриків), надміцних систем захисту антен. У рамках вищезгаданих наукових напрямків розвиваються такі тематики: "Електродинаміка періодичних структур з резонансними дифракційними характеристиками й дослідження можливості їхнього використання у формуванні спрямованого електромагнітного випромінювання" (керівник - професор Казанський В.Б.), "Фундаментальні теоретичні й експериментальні дослідження процесів посилення й генерації безперервних і імпульсних сигналів ММ і СММ діапазонів у резонансних електронних приладах і пристроях із тривалою взаємодією О- Типу". (Керівники - професора Третьяков О.О. і Ваврів Д.М.). З початку 80- х років розробляються нові наукові напрямки:
- фундаментальні дослідження дифракції й поширення хвильових утворень у неоднорідних, анізотропних, випадкових середовищах, у тому числі в середовищах із включеннями. (керівники професора Третьяков О.О., Жук М.П.);
- застосування надширокосмугових сигналів для створення нових вимірювальних технологій і приладів для контролю середовища (керівник проф. Колчигін М.М.).
Наукові розробки й пропозиції співробітників кафедри щодо генераторів дифракційного випромінювання, частотних, модових фільтрів, фазообертачів, що поглинає покриття, надміцного антенного вкриття, методів виміру діелектричної проникності, вимірника малих коефіцієнтів відбиття захищені патентами й більш ніж 50-ю авторськими посвідченнями на винаходи (Третьяков О.О., Шестопалов В.П., Литвиненко Л.М., Колчигін М.М., Казанський В.Б., Іванченко Д.Д., Половников Г.Г., Пилипенко В.В., Шматько О.О.).
Розроблені на кафедрі прилади й пристрої неодноразово демонструвалися на виставках наукових і промислових досягнень, вони були відзначені нагородами й дипломами: ВДНГ СРСР - Половников Г.Г., Пилипенко В.В., Шестопалов В.П.; ВДНГ України, Міжнародна виставка в ОАЕ - Колчигін М.М., Половников Г.Г., Калугін Б.А.; виставка "Наука Харківщини - 2000" Півненко С.М., Колчигін М.М. і інші.
Географія країн, де працювали або працюють випускники кафедри.
Велику увагу кафедра приділяла підготовці наукових фахівців вищої кваліфікації. За допомогою власної й цільової аспірантур, докторантури, стажування фахівцями радіофізики й випускниками кафедри підготовлено й захищено 15 докторських і понад 80 кандидатських дисертацій. Серед них викладацький і науковий склад кафедри: професори Третьяков О.О., Калмикова С.С., Колчигін М.М., Жук М.П., Яровий А.Г., Батраків Д.О., доценти Слюсарський В.А., Адоніна А.И., Шульга С.М., ст. н.с. Шматько О.О., Ваврів Д.М., Гридіна В.А., Іванченко Д.Д., Багацька О.В., Катеньов С.К.; провідні наукові співробітники, керівники відділів академічних і галузевих інститутів України (професори: Якименко И.П., Ваврів Д.М., Кириленко А.А., Назаренко Л.А., Носич А.И., Цвик А.И. Закордонні фахівці: Кричевський В. - професор- консультант спеціальних установ США, М. Хашимото - професор Університету Електрозв'язку (м. Осака, Японія) і інші. Професори Казанський В.Б. і Колчигін М.М. є членами спеціалізованої Вченої Ради по захисту дисертацій. Професор Третьяков О.О. протягом 20- ти років був головою Спецради радіофізичного факультету по захисту дисертацій. За цей час у Раді було атестовано 150 докторських і понад 250 кандидатських дисертацій. Плідна наукова праця протягом 50- ти років неможлива без залучення до нього талановитої молоді - студентів молодших курсів. Їхня науково-дослідна роботи неодноразово були відзначені високими нагородами на всесоюзних і республіканських конкурсах. Зокрема , були нагороджені медалями АН УРСР Єфремов А.М. (1983 р.) (керівник ст. н.с. Шматько О.О.), Водолаженко О.В. (1987 р.) і Коцаревська І.В. (1989 р.) (керівник робіт - професор Казанський В.Б.).