فیزیک شاخه ای از علم است که به بررسی قوانین جهانی حاکم بر ماده، انرژی، فضا و زمان می پردازد. فیزیک از کلمه ای یونانی مشتق شده است و معنی آن «شناخت طبیعت» است. بنابراین کار فیزیک آن است که تصویری نظام مند از طبیعت ارائه کند که با آزمایش ها و تجربه ها سازگار باشد.
از زمان های باستان، فیلسوفان طبیعی به دنبال روش هایی بودند که بتوانند پدیده های فیزیکی (همانند حرکت سیاره ها و ماهیت ماده) را به وسیله آن توجیه کنند. اما آغاز فیزیک نوین و تمایزش با فلسفه طبیعی از انقلاب های علمی قرن شانزدهم و هفدهم آغاز شد و در نهایت توانست در قرن بیستم فیزیک نوین را عرضه کند.
این بخش دانش به پیشرفت سریع خود ادامه داد و نظریه های بسیاری ابداع کرد (همانند مدل استاندارد ذرات بنیادی) و توانست جزئیات تاریخ جهان را آشکار سازد و فناوری های تحول سازی (همانند ابررساناها و انرژی هسته ای) را عرضه کند. امروزه فیزیک به پژوهش های خود در حوزه های مختلف و عرصه های گوناگون (از جمله ابررسانایی در دمای زیاد، محاسبه کوانتومی، جست وجوی بوزون هیگز و تلاش برای ارائه نظریه گرانش کوانتومی) ادامه می دهد.
فیزیک که پایه هایش را بر مشاهده و آ زمون استوار کرده است و مجموعه کاملی از نظریه هایی را در اختیار دارد که به زبان زیبای ریاضی ارائه شده اند، نقش بسیار مهمی در پیشرفت علم، فناوری و فلسفه داشته است.
هرچند که فیزیکدانان گستره وسیعی از پدیده ها را بررسی می کنند، اما در عمل از تعداد کمی از نظریه های فیزیکی استفاده می کنند. هرکدام از این نظریه ها را بارها آزموده اند و اثبات شده است که هر کدام از آنها در محدوده اعتبار خود تقریب صحیحی از طبیعت است. برای مثال، نظریه مکانیک کلاسیک حرکت اجسامی را که از اتم ها و مولکول ها بزرگ تر و سرعت حرکتشان از سرعت نور بسیار کمتر باشد، به دقت توصیف می کند.
از زمانی که یک نظریه فیزیکی ارائه می شود تا سال ها پس از آن، همچنان یک حوزه پژوهشی فعال و پرجاذبه محسوب می شود، برای مثال یکی از شاخه های مکانیک کلاسیک به نام آشوب در قرن بیستم یعنی سه قرن پس از فرمول بندی اولیه آن توسط ایزاک نیوتن (۱۷۲۷ ۱۶۴۲) ابداع شد. نظریه های اصلی فیزیک ابزارهای مهمی برای پژوهش در حوزه های تخصصی تر است و به همین دلیل انتظار می رود همه فیزیکدان ها با آن آشنا باشند. نظریه های اصلی فیزیک عبارتند از: