ભૌતિક શાસ્ત્ર નો મુખ્ય સિદ્ધાંત "ઊર્જા સંરક્ષણ" (Conservation of Energy) છે. જે મુજબ કોઇ પણ દ્રવ્યસમુદાય ની ઊર્જા નું પ્રમાણ સ્થિર હોય છે. સમુદાય ની આંતરિક ક્રિયાઓ દ્વારા આ પ્રમાણ વધવાનું કે ઘટવાનું શક્ય નથી. ઊર્જા નાં અનેક રૂપ હોય છે અને તેનું રૂપાંતરણ થઇ શકે છે, પરંતુ તેમનાં પ્રમાણમાં કોઇ પ્રકાર નું પરિવર્તન શક્ય નથી. આઇસ્ટાઇન ના સાપેક્ષવાદનાં સિદ્ધાંત અનુસાર દ્રવ્યમાન (mass) પણ ઉર્જામાં રૂપાંતરીત થઇ શકે છે. આ રીતે ઊર્જા સંરક્ષણ અને દ્રવ્યમાન સંરક્ષણ બન્ને સિદ્ધાંતો નો સમન્વય થઇ જાય છે, અને આ સિદ્ધાંત વડે ભૌતિક શાસ્ત્ર અને રસાયણ શાસ્ત્ર એક બિજા સાથે સંકળાય છે.