从古代以來，人们就尝试着了解大自然的奥妙：为什么物体会往地面掉落，为什么不同的物质会具有不同的性质？如此等等。從觀測與分析大自然的現象，早期人們找到其中的樣式，並針對這些樣式提出了各种理论，试图解释大自然的奥妙，然而他們所提出的大多數理論都不正确。以現代準則來看，早期的物理理论更像是一些哲学理论：现代的理论都需要经过嚴格的实验檢驗，而那些早期的理论并没有经过严格证实。像托勒密和亞里士多德提出的理論中，有些就与日常所能观察到的事实相悖。