Cuvântul fizică este de origine greacă și provine de la physis care înseamnă natură.Fizica este știița naturii care studiază structura materiei, proprietățile generale și legile de mișcare ale materiei (mecanice, termice, electromagnetice, atomice, nucleare etc) precum și transformările reciproce ale acestor forme de mișcare. Aceste transformări se numesc procese sau fenomene fizice. Fizica propunându-și să studieze cele mai simple structuri ale lumii, să examineze legăturile elementare și profunde ale atomicii universale se bazează pe concepte extrem de abstracte și puțin accesibile demonstrațiilor matematice, conceptele fizice sunt calitative, ceea ce necesită transferurile matematice ale legăturilor.
Caracteristica fundamentală constă în materialitatea lor ceea ce implică interacția în spațiu și timp, existența lor precum și mișcarea acestora. În fizica clasică nerelativistă spațiul și timpul au un caracter absolut universal, în sensul că sunt independente de distribuția materiei adică de existența sistemelor fizice. Spațiul se consideră omogen (proprietățile lui sunt aceleași în toate punctele sale) și izotrop (proprietățile sunt independente de direcție). Timpul ca formă de existență a materiei exprimând simultaneitatea și succesiunea obiectelor fizice este un continuu unidimensional și uniform iar metrica sa este independentă de procesele fizice. În unele domenii ale fizicii moderne (teoria relativității sunt analizate legăturile dintre spațiu și timp precum și dintre timp și distribuția în spațiu a materiei. În fizica cuantică nu se poate face o distincție netă între fenomenul de studiat (natural) și instrumentul cu care se observă. Acesta face ca rezultatele obținute în urma observațiilor experimentale să nu se poată uni într-o imagine unică. Numai dacă h->0 atunci se poate justifica descrierea obiectului de cercetat și a instrumentului de observat ca entități distncte. Cercetările efectuate până acum au scos în evidență un număr mare de particule elementare care sunt de fapt constituienți fundamentali ai materiei. Fenomenele fizice care au loc în natură pot fi explicate ca interacții între aceste particule. Până în prezent se cunosc 4 tipuri fundamentale de interacții: gravitaționale, slabe, electromagnetice și tari. Acestea intervin în diferite nivele de organizare a materiei: cosmologic, macroscopic, moleculare, atomice, nucleare și a particulelor elementare.
Interacția gravitațională este e mai slabă dintre toate iar ea este cea care menține pământul ca un întreg, care leagă soarele cu planetele. Această interacție este singura "forță" care dă atracție între toate particulele la distanțe mari. Purtătorii interacției sunt gravitonii.
Interacția electromagnetică asigură existența atomilor, moleculelor, sistemelor cristaline în entități stabile. Purtătorii interacției sunt fotonii iar forța ce apare între particulele identice este de respingere.
Interacția slabă este o interacție de contact ce apare la o distanță de aproximativ de ordinul 10-17 m (inferioare dimensiunilor nucleare) iar intensitatea acestor interacții într-un volum elementar de dezintegrare este de 10 ori mai slabă decât intensitatea interacțiilor tari. Aceste interacții nu pot forma stări stabile în sensul în care interacțiile pot forma sistemul solar.Purtătorii sunt bosonii.
Interacția tare sau nucleară leagă nucleonii împreună pentru a forma nucleele tuturor elementelor. Ea se manifestă între quarci iar purtătorii interacției sunt gluonii. Pe scara aleasă a tăriei aceste interacții li se atribuie valoarea 1 iar ionul este o particulă ce mediază forța tare.