La filosofía de la naturaleza, a veces llamada filosofía natural o cosmología fue el estudio filosófico de la naturaleza y el universo físico que era dominante antes del desarrollo de la ciencia moderna. Se considera el precursor de lo que hoy conocemos como las ciencias naturales y física hasta mediados del siglo XIX.
Problemas como los del determinismo o indeterminismo, causalidad, finalismo, orden y probabilidad, especificidad de la vida, etc., eran considerados argumentos propios de la filosofía de la naturaleza la cual debería ser independiente de la propiamente dichas las ciencias e investigaciones empíricas y teóricas. Similarmente se hablaba de "teología natural" o "racional" como la investigación filosófica referida a Dios basados en la razón y la experiencia ordinaria de la naturaleza.[1]​ La filosofía natural trató cuestiones que pocas ciencias naturales se han planteado, como la existencia de un mundo inmaterial. Por esta cuestión, la cosmología se interpenetra con la "psicología" como estudio del alma.[2]​
Desde el mundo antiguo, comenzando con Aristóteles, quien llamaba este estudio "física", la filosofía natural era el término común para la práctica de estudiar la naturaleza hasta el siglo XIX. Fue en el siglo XIX que el concepto de "ciencia" recibió su forma moderna con nuevos títulos emergentes como "biología" y "biólogo", "física" y "físico" entre otros campos y títulos técnicos; se fundaron instituciones y comunidades, y se produjeron aplicaciones e interacciones sin precedentes con otros aspectos de la sociedad y la cultura. Así, el conocido tratado de Isaac Newton, Philosophiæ naturalis principia mathematica (1687), cuyo título se traduce como "Principios matemáticos de la filosofía natural", refleja el uso actual de las palabras "filosofía natural", similar al "estudio sistemático de la naturaleza".