Fysikk har tette bånd til matematikk, som bidrar med et logisk rammeverk. Dermed kan fysiske lover formuleres presist og elegant, og forutsigelser kan kvantifiseres. Fysiske teorier uttrykkes nesten alltid med matematiske relasjoner. Forskjellen mellom de to fagene er at mens fysikk er opptatt av å beskrive og forstå den materielle verden, er matematikk studiet av abstrakte, logiske sammenhenger og trenger ikke ha noen praktisk anvendelse.