Medikal fizikçiler farklı alanlarda çalışabilirler. Radyasyon teşhis ve tedavisinde, örneğin, kanser hastaları için radyasyon tedavilerini fiziksel hesaplamalar temelinde planlarlar. Sanayi ile işbirliği içinde, örneğin, yeni ürün veya cihazların uygulanması ve değerlendirilmesi ile ilgilenirler. Tomograflar, lazerler, litotriptörler ve işlemler gibi cihazları düzenli olarak test ederek güvenliklerini ve kalitelerini sağlarlar. Ayrıca tıp uzmanlarını cihazların ve prosedürlerin kullanımı konusunda eğitir ve doktorlara ve tıbbi kurumlara cihazların seçimi ve satın alınması konusunda tavsiyelerde bulunurlar. Medikal teknoloji şirketlerinde geliştirme, kalite güvence veya satış gibi alanlarda çalışırlar.
Tıbbi araştırmalarda, tıbbi fizikçiler örneğin radyasyonun terapi ve teşhiste kullanımıyla ilgili konularla ilgilenir, radyasyon tedavisi için yeni yöntemler ve cihazlar geliştirir ve test eder ve araştırma sonuçlarını yayınlar. Üniversitelerde öğrencilere ders verirler, ders ve seminerler hazırlarlar, yazılı çalışmaları düzeltirler ve sınavlar yaparlar. Bağımsız bilimsel faaliyetler genellikle ancak bir yüksek lisans ve doktora derecesinden sonra açılır.