分析位移、速度、加速度、力等的關係，稱為什麼力學?
向量力學
現代粒子物理學的研究集中在亞原子粒子上。這些粒子的結構比原子要小，其中包括原子的組成部分如電子、質子和中子和放射和散射所造成的粒子如光子、微中子和緲子，以及許多其它奇特的粒子。嚴格地說粒子這個稱呼不精確，粒子物理學中研究的所有的物體都遵守量子力學的規則，它們都顯示波粒二象性，根據不同的實驗條件它們顯示粒子的特性或波的特性。在物理理論中，它們既非粒子也非波，理論學家用希爾伯特空間中的狀態向量來描寫它們，詳細的理論基礎為量子場論。但按照粒子物理學的常規在這篇文章中這些物體依然被稱為粒子，雖然這些粒子也具有波的特性。
生物學或稱生物科學、生命科學，是自然科學的一大門類，由經驗主義出發，廣泛研究生命的所有方面，包括生命起源、演化、分布、構造、發育、功能、行為、與環境的互動關系，以及生物分類學等。現代生物學是一個龐大而兼收並蓄的領域，由許多分支和分支學科組成。然而，盡管生物學的範圍很廣，在它裡面有某些一般和統一概念支配一切的學習和研究，把它整合成單一的，和連貫的領域。在總體上，生物以細胞作為生命的基本單位，基因作為遺傳的基本單元，和進化是推動新物種的合成和創建的引擎。今天人們還了解，所有生物體的生存以消耗和轉換能量，調節體內環境以維持穩定的和重要的生命條件。生物學分支學科被研究生物體的規模所定義，和研究它們使用的方法所定義：生物化學考察生命的基本化學；分子生物學研究生物分子之間錯綜復雜的關系；植物學研究植物的生物學；細胞生物學檢查所有生命的基本組成單位,細胞；生理學檢查組織，器官，和生物體的器官系統的物理和化學的功能；進化生物學考察了生命的多樣性的產生過程；和生態學考察生物在其環境如何相互作用。最終能夠達到治療診斷遺傳病、提高農作物產量、改善人類生活、保護環境等目的。現代生物學的五大基礎，也是主要的研究方向：細胞學說、演化、遺傳學、體內平衡、能量。
分子是一種構成物質的粒子，呈電中性、由兩個或多個原子組成，原子之間因共價鍵而鍵結。能夠單獨存在、保持物質的化學性質；由分子組成的物質叫分子化合物。一個分子是由多個原子在共價鍵中通過共用電子連接一起而形成。它可以由相同的化學元素構成，如氧氣分子O2；也可以由不同的元素構成，如水分子H2O。若原子之間由非共價鍵的化學鍵所結合，一般不會視為是單一分子。在不同的領域中，分子的定義也會有一點差異：在熱力學中，構成物質的分子、原子、離子等在熱力學上的表現性質都是一樣的，因此，都統稱為分子；在氣體動力論中，分子是指任何構成氣體的粒子，此定義下，單原子的惰性氣體也可視為是分子。而在量子物理、有機化學及生物化學中，多原子的離子也可以視為是一個分子。分子可根據其構成原子的數量分為單原子分子，雙原子分子等。在氣體中，氫分子、氮分子、氧分子、氟分子和氯分子的原子數是2；固體元素中，黃磷原子數是4，硫的是8。所以，氬是單原子的分子，氧氣是雙原子的，臭氧則是三原子的。許多常見的有機物質都是由分子所組成的，海洋和大氣中大部份也是分子。但地球上主要的固體物質，包括地函、地殼及地核中雖也是由化學鍵鍵結，但不是由分子所構成。在離子晶體及共價晶體有反覆出現的晶體結構，但也無法找到分子。固態金屬是用金屬鍵鍵結，也有其晶體結構，但也不是由分子組成。玻璃中的原子之間依化學鍵鍵結，但是既沒有分子的存在，其中也沒有類似晶體反覆出現的晶體結構。
古典力學推翻了絕對空間的概念：即在不同空間發生的事件是絕然不同的。例如，靜掛在移動的火車車廂內的時鐘，對於站在車廂外的觀察者來說是呈移動狀態的。但是，古典力學仍然確認時間是絕對不變的。由伽利略和牛頓等人發展出來的力學，著重於分析位移、速度、加速度、力等等向量間的關係，又稱為向量力學。它是工程和日常生活中最常用的表述方式，但並不是唯一的表述方式：約瑟夫·拉格朗日、威廉·哈密頓、卡爾·雅可比等發展了古典力學的新的表述形式，即所謂分析力學。分析力學所建立的框架是近代物理的基礎，如量子場論、廣義相對論、量子重力等。微分幾何的發展為古典力學注入了蒸蒸日盛的生命力，是研究現代古典力學的主要數學工具。在日常經驗範圍中，採用古典力學可以計算出精確的結果。但是，在接近光速的高速度或強大重力場的系統中，古典力學已被相對論力學取代；在小距離尺度系統中又被量子力學取代；在同時具有上述兩種特性的系統中則被相對論性量子場論取代。雖然如此，古典力學仍舊是非常有用的。因為下述原因：它比上述理論簡單且易於應用。它在許多場合非常準確。古典力學可用於描述人體尺寸物體的運動，例如陀螺和棒球，天體運動，如行星和星系，以及一些微尺度物體如有機分子。雖然經典力學和其他古典理論大致相容，在十九世紀末，還是發現出有些只有現代物理才能解釋的不一致性。特別是，古典非相對論電動力學預言光波傳播於以太內的速度是常數，古典力學無法解釋這預測，因而導致了狹義相對論的發展。古典力學和古典熱力學的結合又導出吉布斯悖論和紫外災變。為解決這些問題的努力造成了量子力學的發展。