Ciencias naturales y formales, ciencias de la naturaleza, ciencias físico-naturales o ciencias experimentales son aquellas que tienen por objeto el estudio de la naturaleza siguiendo la modalidad del método científico, conocida como método experimental.
Estudian los aspectos físicos intentando no incluir nada relativos a las acciones humanas. Se apoyan en ideas de la mente, crea su propio objeto de estudio, materia que necesita de la experimentación para comprobar las teorías que se desprende del razonamiento lógico y el aparato metodológico de las ciencias formales, especialmente de la matemática, cuya relación con la realidad de la naturaleza es indirecta.
Se distinguen de las ciencias sociales y humanas que tratan del ser humano y su relación con la sociedad, ocupándose tanto de sus manifestaciones materiales como de las inmateriales.
A diferencia de las ciencias aplicadas, las ciencias naturales son parte de la ciencia básica, pero tienen en ellas sus desarrollos prácticos, e interactúa con ellas y con el sistema productivo en los sistemas denominados de investigación y desarrollo o investigación, desarrollo e innovación (I+D e I+D+I).
La mecánica clásica fue concebida como un sistema que permitiera explicar adecuadamente el movimiento de los cuerpos relacionándolo con las causas que los originan. La mecánica clásica busca hacer una descripción tanto cualitativa (¿qué y cómo ocurre?), como cuantitativa (¿en qué cantidad ocurre?) del fenómeno en cuestión.
La mecánica cuántica es una de las ramas principales de la Física y uno de los grandes avances del siglo XX en el conocimiento humano. Explica el comportamiento de la materia, de la energía, y es el fundamento de los estudios del átomo, su núcleo y las partículas elementales. Describe como en cualquier sistema físico – y por tanto, en todo el universo – existe una diversa multiplicidad de estados, los cuales habiendo sido descritos mediante ecuaciones matemáticas por los físicos, son denominados estados cuánticos.
La matemática (del griego, mathematikós: amante del conocimiento) es el estudio de patrones en las estructuras de entes abstractos y en las relaciones entre ellas.
¡Cómo es posible que la matemática, un producto del pensamiento humano independiente de la experiencia, se adapte tan admirablemente a los objetos de la realidad!
― Albert Einstein
Es la rama de la física que estudia las relaciones entre la electricidad y el magnetismo, es decir, el campo magnético creado por la corriente eléctrica y el efecto de un campo magnético sobre una corriente eléctrica.
Astronomía proviene del latín astrŏnŏmĭa /astronomía/ tomada del griego ἀστρονομία, compuesta por las palabras άστρον /ástron/ 'estrellas', y νόμος /nómos/ 'regla', 'norma', 'orden'. Es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes del universo, incluidos los planetas y sus satélites.
Las ciencias de la vida comprenden todos los campos de la ciencia que estudian los seres vivos, como las plantas, animales y seres humanos. Las ciencias de la vida son útiles para mejorar la calidad y el nivel de vida. Tienen aplicaciones en la salud, la agricultura, la medicina y las industrias farmacéutica y de la ciencia de los alimentos.