一九二八年，他协助蔡元培创办了中央研究院物理研究所。
一九三六年，他应哈佛老同学竺可桢的邀请，任浙江大学物理系教授，先后做过文理学院、理学院院长，成为竺可桢的得力助手。他们同在哈佛求学，都参加了“中国科学社”，胡回国与华昭复结婚时，男女傧相就是竺可桢与女友张侠魂。
作为开创中国物理学教育的一代宗师，胡刚复桃李满天下，吴有训、严济慈、赵忠尧、钱临照、何增禄、吴健雄、程开甲、胡济民等都是他的门生。他还自解私囊资助严济慈出国深造。
他的讲课很有特色，有时，他会详细讲述一个基本物理概念或理论产生的历史线索、科学大师的创造思路。他重视实验课。要求学生自行设计、制作或校检、修理仪器部件，使学生手脑并用，将课堂理论和实验结合起来，严格禁止学生伪造实验数据，处处训练学生，使他们具备成为一个科学家的基本素养。
他在浙大的十几年中，每个学期学生选课就是他特别忙的时候，他要利用这个机会.和理学院每个学生谈话，查阅他们前几个学期的学习成绩，了解其志趣、特长、优缺点和选修此课的原因，并对选课和学习方法进行具体指导。浙大各系二年级以上的学生必修课不多，学生可自由选修其他课程。他常常鼓励化学系学生选物理系课程，物理系学生选修数学系的课程，爱好实验的选修化学系、生物系或工学院的无线电等课，确定最佳的选课方案。
抗日战争全面爆发后.浙大成立迁校的“常务委员会”，由胡刚复分工负责研究、设计路线，勘察落脚地。每次迁校前，他都要独自或陪同竺可桢实地勘察、探路，向校务会议提出周密方案。浙大七次搬迁，历经五省，每到一地，都继续上课，创造了一个高等教育史上的奇迹，其中就有他的苦心焦虑在内。每次设计西迁路线。他总是尽量安排多走水路，并尽量保护仪器图书。
谈家桢回忆：“有些人对胡刚复先生有意见，认为他是才大气粗，但我认为他是竺先生的总参谋，他对浙大的西迁，从考察迁徙地点到搬迁定居，和对理学院的发展有着不可磨灭的功绩。竺先生为‘元帅’，饶有帅才，但是也有不足之处；胡先生是个好参谋，为之拾遗补缺。胡先生却少竺先生当元帅的领导能力，所以有人不服，唤他为‘胡刚愎’，可他是一个大有功于浙大的好人。”
他爱护学生，每当学生遭到迫害，他总是和竺可桢校长一起设法保护或保释。一九四二年夏秋之际。他得到国民党当局要对助教解俊民下手的消息，几次劝说解离校，并为其在重庆找好工作。
一九四九年他拒绝了国民党当局送来的飞台机票，后在天津大学、南开大学任教。一九六六年病逝之前，他曾专程来杭州.目的是去胡明复墓上看看。
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