南开大学是首批获批的国家 “基础学科拔尖学生培养试验计划”的高校。拔尖学生培养试验计划目前着重对理科基础学科学生的培养，包含数学、物理学、化学和生物学四个专业，设立四个伯苓班。该试验班招收对理科基础学科有浓厚兴趣的优秀学生，以小规模单独建班招生。按照新的办学模式和培养方案，充分调动学生学习的主动性和积极性，造就基础好、创新能力强、综合素质高的理学基础学科学生，使他们在完成整个高等教育后成为具有国际竞争力的优秀人才。培养过程中，采用双向流动机制，进行多次考察和选拔，以达到切实遴选出优秀学生的目的。
南开大学物理伯苓班设在物理学院，从2009年开始，每届招收20-30名学生，配备一流教师，小班授课，注重因材施教，加强个性化培养，强调师生互动交流，注重国际化培养，营造一流学术氛围。学院对物理伯苓班在教学、科研训练、境内外游学、出国科研实习、参加国际会议等方面给予资金的支持。具体做法如下：
选拔：每年面向全校理科新生采取两轮面试的方式进行公开选拔。选拨喜欢物理，对物理有一定见解，并且日后有志于从事物理研究的学生进入该班。从其他学院选拔进入物理伯苓班的同学，学籍转入物理学院。
培养：小班化、个性化、国际化。小班授课，强调课堂的互动教学，强化学生的自主学习；每班配有专业教师作为班主任，关注每个学生的成长；丰富多彩的锻炼机会也使得学生增长见识，树立自己的学术目标，包括大一的素质拓展训练和物理学术竞赛、大二的境内外游学和井冈山理想信念教育、大三的境内外科研实习和科研训练等；在国际化方面，每个学生在读期间都有2-3次公费出国交流的机会，拓宽视野，培养国际化意识。除了资助学生短期境外游学和参加国际学术会议之外，重点支持学生到海外高校进行3个月以上的科研实习或整学期的课程学习。学生海外学习基地包括哈佛大学、麻省理工学院、牛津大学等20余所国际一流高校。
毕业：继续深造，多数获全额奖学金到国内外一流高校或研究所的优秀研究组攻读博士学位。
