Le principal objectif des parcours spéciaux de licence est de préparer les étudiants à la poursuite d'études. Les formations de Master (BAC+5) sont donc les débouchés privilégiés de ce cursus. Le Master peut se faire l'Université Toulouse 3 ou dans un autre établissement en France ou à l'étranger. Le Master est l'occasion pour les étudiants d'acquérir une spécialisation, soit professionnelle, soit orientée vers la recherche.

En physique, les Masters de l'Université Toulouse 3 proposent des parcours couvrant un très grand nombre de thématiques  :

Physique fondamentale

Sciences de l'univers et techniques spatiales

Physique du vivant

Ingénierie du diagnostic, de l'instrumentation et de la mesure

Physique de l'énergie et de la transition énergétique

Préparation à l'agrégation de Physique