那時，物理學知識是包括在統一的自然哲學之中的。在這個時期，首先得到較大發展的是與生產實踐密切相關的力學，如靜力學中的簡單機械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨經》中，有力的概念（“力，形之所以奮也”）的記述；光學方麵，積累了關於光的直進、折射、反射、小孔成像、凹凸麵鏡等的知識。《墨經》上關於光學知識的記載就有八條。在古希臘歐幾裏得的（公元前450—前380年）著作中也有光的直線傳播和反射定律的論述，並且對光的折射現象也作了一定的研究。電磁學方麵，發現了摩擦起電、磁石吸鐵等現象，並在此基礎上發明了指南針。聲學方麵，由於音樂的發展和樂器的創造，積累了不少樂律、共鳴方麵的知識。
在這個時期，觀察和思辨雖然是人們認識自然的主要手段和方法，但也出現了一些類似於用實驗來研究物理現象的方法。例如，我國宋代沈括在《夢溪筆談》中的聲共振實驗和利用天然磁石進行人工磁化的實驗，以及趙友欽在《革象新書》中的大型光學實驗等都是典型的事例。
總之，從遠古直到中世紀（歐洲通常把5世紀到15世紀叫做中世紀）末，由於生產的發展，雖然積累了不少物理知識，也為實驗科學的產生準備了一些條件並做了一些實驗，但是這些都還稱不上係統的自然科學研究。在這個時期，物理學尚處在萌芽階段。
經典物理學的發展
15世紀末葉，資本主義生產關係的產生，促進了生產和技術的大發展；席卷西歐的文藝複興運動，解放了人們的思想，激發起人們的探索精神。近代自然科學就在這種物質的和思想的曆史條件下誕生了。係統的觀察實驗和嚴密的數學演繹相結合的研究方法被引進物理學中，導致了17世紀主要在天文學和力學領域中的“科學革命”。牛頓力學體係的建立，標誌著近代物理學的誕生。整個18世紀，物理學處在消化、積累、準備的漸進階段。新的科學思想、方法和理論，得到了傳播、完善和擴展。牛頓力學完成了解析化工作，建立了分析力學；光學、熱學和靜電學也完成了奠基性工作，成為物理學的幾門基礎學科。人們以力學的模型去認識各種物理現象，使機械論的自然觀成為18世紀物理學的統治思想。到了19世紀，物理學獲得了迅速和重要的發展，各個自然領域之間的聯係和轉化被普遍發現，新數學方法被廣泛引進物理學，相繼建立了波動光學、熱力學和分子運動論、經典電磁場理論等完整的、解析式的理論體係，使經典物理學臻於完善。
現代物理學的概況
19世紀末葉物理學上一係列重大發現，使經典物理學理論體係本身遇到了不可克服的危機，從而引起了現代物理學革命。由於生產技術的發展，精密、大型儀器的創製以及物理學思想的變革，這一時期的物理學理論呈現出高速發展的狀況。研究對象由低速到高速，由宏觀到微觀，深人到廣袤的宇宙深處和物質結構的內部，對宏觀世界的結構、運動規律和微觀物質的運動規律的認識，產生了重大的變革。相對論的量子力學的建立，克服了經典物理學的危機，完成了從經典物理學到現代物理學的轉變，使物理學的理論基礎發生了質的飛躍，改變了人們的物理世界圖景。
1927年以後，量子場論、原子核物理學、粒子物理學、天體物理學和現代宇宙學，得到了迅速的發展。物理學向其他學科領域的推進，產生了一係列物理學的新部門和邊緣學科，並為現代科學技術提供了新思路和新方法。現代物理學的發展，引起了人們對物質、運動、空間、時間、因果乃至生命現象的認識的重大變化，對物理學理論的性質的認識也發生了重大變化。現在越來越多的事實表明，物理學在揭開微觀和宏觀深處的奧秘方麵，正醞釀著新的重大突破。現代物理學的理論成果應用於實踐，出現了像原子能、半導體、計算機、激光、宇航等許多新技術科學。這些新興技術正有力地推動著新的科學技術革命，促進生產的發展。而隨著生產和新技術的發展，又反過來有力地促進物理學的發展。
根據物理學的發展總結，物理學的分支有經典力學及理論力學。理論力學研究的是物體機械運動的基本規律。電磁學及電動力學研究的是電磁現象，物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律。熱力學與統計物理學研究的是物質熱運動的統計規律及其宏觀表現。相對論和時空物理研究物體的高速運動效應，相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律。量子力學研究的是微觀物質運動現象以及基本運動規律。此外，還有粒子物理學、原子核物理學、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理等。