Серед надбань, якими пишається Каразінський університет, вагоме місце посідає колекція фізичного кабінету. Вона нараховує близько 200 дореволюційних приладів, частина з яких і зараз функціонують. Зокрема в аудиторії імені К. Д. Синельникова можна побачити котушку Румкорфа, унікальний маятник Фуко, резонатори Гельмгольца та багато іншого.

Фізичний кабінет було відкрито зусиллями трьох університетських діячів — засновника Харківського університету Василя Каразіна, піклувальника Харківського навчального округу Северина Потоцького і професора фізики, першого завідувача фізичним кабінетом Афанасія Стойковича.

Його колекція поповнювалась різними методами: за рік до відкриття університету Василь Каразін придбав у Санкт-Петербурзі низку фізичних приладів, а у 1805 році Северин Потоцький привіз звідти електричну машину, два великих дзеркала, секстант Адамса тощо. Також деякі прилади було куплено у Харкові. Так, у 1808 році університет придбав у запрошеного з Німеччини професора Іогана Гута, який читав лекції з астрономії, прикладної математики, геометрії, механіки, оптики і гідравліки, кілька інструментів, зокрема для проведення фізичних дослідів. Загалом за перші сто років свого існування фізичний кабінет Харківського університету поповнився понад 1 700 приладами для лекційних демонстрацій, практичних занять (здебільшого вимірювальні) та наукових досліджень.

Бурхливі події ХХ століття негативно вплинули на стан колекції приладів: деякі з них було пошкоджено і навіть загублено. Крім того, було втрачено документацію з їхнім переліком і описом.

Однак, зусиллями працівників фізичної лабораторії частину колекції було відновлено ​​і поповнено за рахунок приладів з інших кабінетів дореволюційного університету — геологічного, технічного, практичної механіки, а також з астрономічної обсерваторії.

Прилади XIX століття й дотепер використовуються в навчальному процесі та експонуються на різноманітних виставках не тільки Харкова й області, але й інших міст України, викликаючи жвавий інтерес у відвідувачів. Частими гостями лабораторії є школярі, багато з яких згодом повертаються у стіни університету у статусі студентів.