人類認識世界的兩種互相區別、互相聯繫的形式。哲學作為世界觀和方法論，又總是不斷地從自然科學中吸取營養，隨著科學的發展而發展，並反過來給科學以積極的或消極的影響。
自然科學與哲學是歷史地相互聯繫的。在古希臘，人們主要以直觀的思辨形式從總體上認識自然界。隨著實踐經驗的積累，自然科學逐漸從哲學中分化出來，成為建立在觀察和實驗的基礎上、經過嚴密邏輯論證的認識形式。從此,哲學與自然科學成為兩類獨立的學科,哲學為自然科學提供思維形式，自然科學為哲學準備經驗基礎和某些思想材料。近代自然科學的始祖F.培根，就以其唯物主義的經驗論為整整一個歷史時代指明了科學發展的道路,而牛頓力學（見I.牛頓）的建立又推動了這種唯物主義哲學的發展。18世紀末，自然科學的新變革，也促進了德國古典哲學這種雙向交流的作用。19世紀自然科學的一系列重大發現，在哲學領域中引起了根本性的變革,產生了辯證唯物主義。20世紀,現代科學向自然界更深層次的進軍以及它的整體化趨勢，迫使科學更加自覺地求助於哲學思維，同時也推動馬克思主義哲學在辯證唯物主義的基礎上進一步改變自己的形式，達到科學與哲學在更高階段上的聯繫。
在人類認識史上，自然科學與哲學之間的聯繫也會在某些特定歷史條件下遭到歪曲。一方面，哲學會脫離自然科學的發展，妄想藉助於純粹思辨而獲得對自然界的終極認識，賦予自己以高踞於科學之上指揮科學、強行把科學納入自己的體系的特權，結果不僅造成自己的僵化，而且也阻礙了科學的發展。例如，中世紀的經院哲學和19世紀的德國自然哲學就在不同程度上有過這種情況。另一方面，一些科學家在某種錯誤的哲學思潮影響下，也會產生蔑視甚至厭惡哲學的傾向，完全否定先進哲學對科學的積極作用，並力圖消除科學中的一切哲學因素，結果使他們的科學研究局限於狹隘的經驗材料之中，失去創造性，給科學的發展帶來不利影響。例如，19世紀後半期以來在科學中流傳的實證主義，在一定程度上對一些科學家起過這樣的消極作用。馬克思主義哲學既反對用哲學代替科學的“自然哲學”傾向，也反對用科學取消哲學的實證主義傾向，認為哲學與自然科學是既相互區別又相互聯繫的整個認識系統中的兩大分支。
