物理學是研究物質運動和相互作用的規律的科學，是除數學外最基本的一門學科。
物理運動是自然界最普遍的一種現象。因此物理學研究的對象和內容就是宇宙間各種物質的性質、存在狀態、各種物理運動形式及其轉化現象、物質的內部結構及這些內部結構的組成部分，物理領域的各種基本相互作用及其規律。由于一切物理現象都在時間、空間中表現出來和發生運動和轉化，所以物理學也要研究時間和空間的性質、聯系等。
進行物理學研究，首先是觀察各種客觀物理現象；或是進行試驗，通過變革研究對象以觀察因而產生的運動和轉化狀況中，找出規律；再從許多表象性的規律中，揭示基本規律，建立較為系統的理論。 物理學研究除了要依靠好的科學方法外，還要取決于認知工具。工具越先進，研究效率越高，成果越顯著。
物理學在發展過程中形成了一套完整的科學方法，它對其他學科的研究，乃至哲學發展，都有重要意義。