Bidang keahlian instrumentasi merupakan bidang yang umumnya menjadi ciri khas keilmuan teknik fisika di Indonesia. Bidang keahlian tersebut didasarkan pada pendekatan „teknologi sistem instrumentasi“. Dalam pendekatan sistemik ini, pemahaman tentang fenomena fisika yang terlibat dalam suatu proses yang ditangani dan cara penginderaannya (sensing) merupakan inti keilmuan dari program studi teknik fisika yang menjembatani ilmu fisika dan ilmu teknik. Bidang keilmuan yang diperlukan dalam pengembangan keahlian sistem instrumentasi meliputi: proses multifisika, sistem kendali, dan sistem antarmuka. Mata kuliah yang ditawarkan untuk penguatan keahlian rekayasa sistem instrumentasi diselaraskan dengan bidang keilmuan tersebut.