本书参考教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2023年版），设置了基础性实验内容、提升进阶性实验内容和研究性题目，配有交互式3D虚拟仿真实验，以满足不同专业培养和分层次教学需要。研究性设计性实验则是小课题型研究项目，循序渐进地加强了研究性和设计性方面的强度。本书在编写上重视教材的易读性和易理解性，既讲知识，也讲其来由和思辨过程，并以二维码形式提供数字化资源，推动学生的自主性学习和研究性学习。本书在内容选择上不仅注重对重要物理现象与规律的研究，也注重学生未来发展的需要。测量误差与实验数据处理以国家标准《测量不确定度评定和表示》（GB/T 27418-2017）为依据编写。
本书采用编者提出的兴趣引导的反溯教学方法，从科技发展反溯到其应用的基本物理学概念、原理和现象，为物理实验课程内容增添现代科技色彩，让学生感受到课程内容“有用”“能用”“要用”，激发学生的好奇心和兴趣，推动学生从“要我学”转变到“我想学”。
本书可作为高等学校理工科各专业的物理实验教学用书或参考书，也可供其他工程技术人员参考使用。