概述
物理學分支（Branches of physics）介紹物理學的分支情況。物理學涉及較寬的領域；所有物理學家都套用物理一些理論。這些理論中的每一部分都經過無數次實驗撿驗，證明是正確的，而作為自然的近似（在一定有效範圍內），例如：經典力學精確地描述比原子大得多，而速度比光速小的多的物體的運動。這些理論仍然在積極研究；例如：牛頓（1642-1727）最先發明的經典力學，三世紀後，20世紀發現的混沌經典力學是一個明顯的例子。這些“中心理論”對研究較專門課題是重要的工具。
內容
純物理學的分支
經典力學
經典力學經典力學是描繪力作用在物體上，所發生的物理過程的學科。也常稱為“牛頓力學”。力學分為靜力學和運動學。靜力學研究的對象是靜止的物體；運動學研究的是受力作用的物體。連續和可變形物體的經典力學稱為連續力學。根據研究對象，它又可分為固體和液體及氣體力學。液體及氣體力學包括:液體動力學，液體靜力學，氣體動力學和空氣動力學及其它領域。
力學的重要概念，能量和動量守恆是等同的。它導致拉格蘭和哈密頓學者改寫牛頓定律。劉維的統計力學和哈米力學理論是19世紀經典力學的結果，他描述功能及相空間分布。
考慮了非線性系統動力學的最新結果是混頓理論。它研究一點小變化可引起大效應。
熱力學和統計理學
熱力學研究溫度，壓力和體織的變化對巨觀尺度物理系統的影晌。能量是以熱的形式傳播。歷史上，熱力學是由於提高早期蒸汽機效率而發展起來的。
大多熱力學考慮的出發點是熱力學定律，它們假定物理系統間能量能用熱和功的形式交換。也假定存在叫做熵的量，它可確定任一系統。熱力學可研究物體的大集合和分類。中心概念是系統和環境。一個由粒子組成的系統，它們的運動決定系統的性質。系統通過狀態方程聯繫。性質能用內能和熱力學勢表示。內能和熱力學勢對決定系統平衡或自發過程的條件是有用的。
電磁學
電磁學描述帶電粒子和電及磁場的相互作用。它可分為靜電學和電動力學二類。靜電學研究靜電荷間的相互作用；電動力學研究運動電荷和輻射間的相互作用。電磁學的經典理論是以羅蘭茲力定律和馬克斯威方程為基礎的。光是從加速帶電顆粒輻射的電磁場。因此，所有光學，研究光的性質和傳播，都可還原為電磁的相互作用。光學的二個主要領域；幾何光學和物理光學都研究光的電磁性質，以獲得對光的干涉，衍射和極化等現象有更大的了解。
較新近發展的是量子電動力學，它用量子理論解析物質和電磁輻射的相互作用。當帶電粒子運動速度接近光速時，相對論電動力學較為正確。相對論電動力學可套用到解析粒子加速器和高電壓及電流的電子管內的現象。
相對論
特殊相對論和電磁學及力學有聯繫;因為相對論原理和力學中靜態作用原理都可用來推導馬克斯威方程。相反，也然。
特殊相對論是愛因斯坦於1905年在他的論文“關於運動物體電動力學”中提出的。論文題目指出，特殊相對性解決了馬克斯威方程和經典力學之間不符的問題。這理論基於二點假設：（1）在所有慣性系統內，物理定律的數學形式是不變的；（2）真空內光速與光源及觀察者無關，是不變的。調和這二個假設，要求時間和空間合成依賴時間空間的坐標系。
一般相對論是愛因斯坦1915-16年發表的引力幾何理論。它統一了特殊相對論和牛頓宇宙引力定律，並將引力描述為空間和時間的彎曲。在一般相對論中，時-空的彎曲是由於能量和物質輻射產生的。
量子力學
原子(含電子,質子,中子)-內部結構模型圖量子力學是處理原子和次原子系統及它們和輻射相互作用的物理分支。它的基礎在於觀察到，能量的所有形式都是稱為“量子（quanta）”的分離或整數的形式。量子理論用波函式描述的次原子特性具有或然性或統計的性質。在量子力學中薛洛定格方程所起的作用和在經典力學中牛頓定律和能量守恆的作用相當—即它預言一個動力學系統的未來行為—是用來解決波功能的波方程。
例如，一個原子發射或吸收的光或電磁輻射只能有某個頻率（或波長），能從化學元素中該原子的線譜看出。量子理論表示，這些頻率相當於光量子或光子的確定能量。由此事實導致，原子的電子只允許有某一允許能l量，或能級；當一個電子從一允許能級變到另能級時，一個量子就會發射或吸收，它的頻率直接和這二個能級差成正比。光電子效應進一步證實了光量子化。
光量子-內部結構模型圖1924年，德波羅衣提議，不僅光波有時顯示粒子性，粒子也可顯示出似波性質。根據德波羅衣建議，量子力學有二種表達方式。薛洛定格的波力學，包括用數學波函式，它表示找到空間某一點粒子的或然律。另一為海森堡的矩陣力學（1925）沒有提到波功能或類似概念，只有相當於薛洛定格理論的數學表達。量子理論的一個特別重要的發現是1927年海森堡所說明的測不準原理；從前科學家假定，一個物理系統的狀態可以準確測量，並由此可預言下一狀態，但是失敗了。包爾·地拉克（Paul Dirac）把相對論結合到量子力學中。其它的發展有：量子統計力學，量子電動力學和量子場論。
德波羅衣 -物質波--結構模型圖多學科的物理學分支
化學物理，與化學有關的物理科學
地球物理學，與我們行星有關的物理科學
經濟物理學，處理經濟學中與物理過程有關的物理科學
物理化學，處理物理過程及與物理化學有關的科學問題
生物物理，研究生物過程的物理相互作用
醫學物理，套用物理去診斷，預防，和處理疾病
天文物理，宇宙物理；研究包括天文學中星體的性質和相互作用
