Институтът по Геофизика е основан през януари 1960г. от сливането на секция “Физика на атмосферата и геофизика” към Физически Институт и “Сеизмологична служба” към Управление за геоложки проучвания. През 1961г. към новосъздадения институт се присъединяват групата “Физика на йоносферата” от Научно-изследователския институт на съобщенията и Геомагнитна обсерватория “Панагюрище” от Министерство на Отбраната. Създател, организатор и първи директор на Геофизичен Институт е академик Любомир Кръстанов (1908-1977г.). И днес той остава едно от най-крупните имена в българската геофизика. През периода 1962-1968г. акад. Кръстанов е и Председател на БАН. През 1959г. Научно-изследователският институт по съобщенията под ръководството на Кирил Серафимов закупува първата в България станция за вертикално сондиране на йоносферата – IRX 59. През 1961 г. след създаване на секция “Физика на йоносферата” под ръководството на чл. кор. Георги Несторов, групата на К. Серафимов заедно с йоносферната станция и целия й персонал се присъединява към новосъздадената секция.
От 1961г. започва дейността на Института по изграждане, развитие и усъвършенстване на мрежата от станции и обсерватории за набиране, съхраняване и обработка на информация за естествения режим на редица геофизични полета на територията на страната.

Друго традиционно за секцията направление, основано от проф. Димитър П. Зидаров е решаването на обратни геофизични задачи и числен анализ на потенциални полета. На базата на тези методи могат ефективно да бъдат проучвани разпределенията на гравитационни и геомагнитни нееднородности от различен тип във вътрешността на Земята.

През 1937г. след решение на Министерски съвет е изградена геомагнитната обсерватория в Панагюрище, която започва да функционира към Военно-географския институт към Министерството на войната. Това е първата геомагнитна обсерватория на Балканския полуостров, която в момента е звено към секция “Земен магнетизъм”. От създаването си до сега в обсерваторията се прави непрекъснат запис на елементите на ЗМП. От 1956г. до 1982г. обработените данни се публикуват в Геомагнитни бюлетини. От 1983г. до сега данните в цифров вид се изпращат в Световните центрове за данни.

През 1961г. в секция “Земен магнетизъм и гравиметрия” Ангел Венедиков полага началото на изследванията на земните приливи в България. Той става световно известен учен с научните си изследвания и изчислителни програми за параметрите на приливните деформации на Земята.

Началото на палеомагнитните изследвания е поставено през 1965г. от ст.н.с. Петър Ножаров, който е основател на палеомагнитната лаборатория към ГФИ. През 1967г. започва провеждането и на археомагнитни изследвания в Българияот проф. дфн Мери Ковачева. Тя започва натрупването на данни за елементите на древното геомагнитно поле за територията на България чрез изследване на останки от горяла глина от археологически обекти. В резултат на многогодишната й и целенасочена работа, в момента се поддържа и обогатява най-дългата археомагнитна база данни в света, обхващаща последните 8000г.

В годините на прехода след 1989г. и до края на века основните усилия бяха насочени към съхраняване и развитие на постигнатото с особен акцент върху осигуряване на безаварийна работа на мониторинговата мрежа на Института. От 1997г. започват целенасочени усилия в института за апаратурно обновяване и модернизиране.

Департамент “Геофизика” днес е един съвременен научен център, разполагащ с квалифициран персонал и съвременно оборудване.