相對論力學能夠取代古典力學，是因為需要研究的內容包括光速的高速度以及什麼?
強大重力場
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。
量子力學將力學延伸到古典力學以外的範圍，而愛因斯坦的廣義相對論及狹義相對論也將原來牛頓及伽利略的力學擴展到更大的範圍。在物體速度接近光速時，因相對論而產生的效應會主導物體的行為，也會使其速度不會超過光速。量子力學也需要配合相對論進行修正，量子場論就是量子力學和狹義相對論的結合。不過量子場論和廣義相對論目前仍無法整合，這是大一統理論希望可以克服的問題。在力學中，常用到一個名詞物體。物體可能是質點、拋體、太空船、星星、某些流體、某些固體、某些機械或某些土木建築。力學中的一些分支也和所探討的物體特性有關。例如質點就是小的物體，在古典力學中只視為一個有質量的點。而剛體有固定的大小及尺寸，不允許形變，和質點比較，剛體增加了一些稱為自由度的參數，例如在空間中的方向。物體也有可能是可允許形變的半剛體，如彈性體，或者根本沒有固定的形狀，如流體。這些物體可利用古典力學的方式研究，也可以利用量子力學來分析。例如一顆棒球的運動常使用古典力學來分析，而原子核內質子及中子的行為則通常會用量子力學來描述。
航天動力學是研究太空飛行器和運載器在飛行中所受的力及其在力作用下的運動的學科，又稱星際航行動力學、天文動力學和太空動力學。航天動力學研究的運動包括太空飛行器的質心運動，稱軌道運動；太空飛行器相對於自身質心的運動和各部分的相對運動，稱姿態運動；以及與太空飛行器發射、太空飛行器軌道機動飛行有關的火箭運動。太空飛行器的飛行過程一般分為三個階段。發射段：太空飛行器由運載器攜帶，從地面起飛達到預定的高度和速度。運行軌道段：太空飛行器主要在萬有引力等自然界外力作用下運動。為了保持預定的軌道，有時需要少量的推力；有時為了軌道機動則需要較大的推力。降落軌道段：一些太空飛行器需要返回地球表面或者降落在目標天體的表面。這時太空飛行器在火箭推力和介質阻力等作用下，離開運行軌道降落到天體表面。在以上各個階段中，太空飛行器的運動都包含了軌道運動和姿態運動兩個部分。在運行軌道段，一般可以將兩種運動分別求解。而在發射段和降落段，兩種運動關係密切，需要聯立求解。研究太空飛行器的運動是以牛頓力學和火箭力學為基礎的，一般不考慮相對論效應。航天動力學以數學、力學、控制理論為基礎。它的研究內容分為軌道運動、姿態運動和火箭運動三個部分。
心理學是否為自然科學的範圍，目前也尚存爭議，一般較廣為接受的說法是心理學同時包含在自然科學與社會科學的範疇之中。自然科學的根本目的在於尋找隱藏在自然現象背後的規律，但是自然科學的工作尚不包括研究為什麼會存在這些規律。自然科學認為超自然的、隨意的和自相矛盾的現象是不存在的。自然科學的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規律。假如觀察的現象與規律的預言不同，那麼要麼是因為觀察中有錯誤，要麼是因為至此為止被認為是正確的規律是錯誤的。一個超自然因素是不存在的。