Fizyka jest nauką o budowie oraz właściwościach materii i działających na nią siłach. Fizyka odkrywa i formułuje prawa, którym podlega materia, a właściwości materii i zachodzące w niej zmiany opisuje językiem matematycznym. Dokonuje tego na podstawie obserwacji oraz przeprowadzanych doświadczeń.
Podstawowym podziałem fizyki jest podział na fizykę doświadczalną i teoretyczną. Fizyka doświadczalna polega na przeprowadzaniu obserwacji i doświadczeń. Fizyka teoretyczna uogólnia wyniki doświadczeń i opisuje je ścisłym językiem matematyki, tym samym tworząc teorie zjawisk fizycznych, lub odwrotnie, przewiduje nowe zjawiska, właściwości i formy materii, które są następnie weryfikowane doświadczalnie.
Podział na fizykę doświadczalną i teoretyczną nie jest jedynym podziałem fizyki. Możemy również ją podzielić na podstawie badanych przez nią obiektów na:
• Fizykę jądrową – prowadzi ona badania właściwości jąder atomów istniejących w przyrodzie oraz wytworzonych sztucznie w wyniku reakcji jądrowych,
• Fizykę plazmy – zajmuje się materią zwaną plazmą, czyli mieszaniną silnie zjonizowanych atomów i elektronów,
• Fizykę cząstek elementarnych – zwaną również fizyką wielkich energii, która dąży do poznania najbardziej podstawowych składników materii oraz praw rządzących ich wzajemnymi oddziaływaniami.
Astronomia jest nauką przyrodniczą, której przedmiotem badań są ciała niebieskie, ich rozkład i ruchy w przestrzeni, pochodzenie, budowę oraz ewolucje, a także Wszechświat jako całość. W odróżnieniu od fizyki, w astronomii niemożliwe jest przeprowadzenie eksperymentów. W badaniach astronomicznych wnioskowanie o procesach fizycznych zachodzących w obiektach kosmicznych możliwe jest jedynie na podstawie obserwacji. U podstaw astronomii tkwi przekonanie, że prawa fizyki odkrywane na Ziemi są stosowalne w całym Wszechświecie.
Głównym źródłem informacji o ciałach niebieskich jest wysyłane przez nie promieniowanie elektromagnetyczne, czyli światło lub promieniowanie. Określanie kierunku, z którego ono przybywa pozwala na zlokalizowanie ciała w sferze niebieskiej, natomiast badanie jego cech fizycznych pozwala wnioskowa o fizycznych właściwościach jego źródeł.