Naturwissenschaften sind Wissenschaften, die Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge in der unbelebten und belebten Natur untersuchen, darüber schreiben und den angewandten Wissenschaften, technischen Wissenschaften, der Medizin, der Pharmakologie, der Werkstoffkunde sowie anderer praktischer Tätigkeiten zu Grunde gelegt werden. Insofern gehören Naturwissenschaften zu den Grundlagenwissenschaften im Gegensatz zu den angewandten Wissenschaften. Als Beispiel für Gesetze der Natur seien die Relativitätstheorie sowie der Energieerhaltungssatz genannt. Ergebnis systematischer naturwissenschaftlicher Forschung ist auch auch die Tabelle der Naturelemente. Das Standardmodell für den Aufbau des Atoms könnte dafür auch genannt werden.
Physik, Chemie, Biologie und Geologie sind die bekanntesten und wichtigsten Naturwissenschaften, die systematisch an Forschungseinrichtungen und besonders Universitäten betrieben und gelehrt werden. Eine wesentliche Methode der Naturwissenschaften besteht im Experimentieren und in Labortests. Systematisch werden Zusammenhänge und Dinge der objektiven Realität untersucht und in Gesetzen und Theorien formuliert. Ausgangspunkt eines systematischen Untersuchungsprogramms sind in der Regel Hypothesen, die durch das Experiment belegt und fundiert werden sollen.

Die Physik, griechisch physike, „die Natürliche“ ist die grund-legendste Natur-wissenschaft. Sie beinhaltet die Untersuchung elementarer Gebiete der Natur und deren Zusammenhänge. So zum Beispiel untersucht die Physik Kräfte und Bewegungsabläufe von Körpern, komplexe Zusammenhänge der Dynamik von Raum und Zeit und den Aufbau der Atome. Nach bisherigem Verständnis ist die Astronomie ein Teilgebiet der Physik, wird aber auch als eigenständige Wissenschaft betrachtet. Die Chemie ist die Wissenschaft von den chemischen Elementen und ihren Verbindungen. Sie untersucht deren Eigenschaften, deren Reaktionen und Veränderungen.

Tiefer gehende Erklärungen dieser Vorgänge erfordert das Zurückgreifen auf Methoden der Physik. Deshalb wird die Chemie heute manchmal auch als ein Teilgebiet betrachtet. Die Biologie, deren begriffliche Zusammensetzung aus den Begriffen bíos, und lógos, Lehre resultiert, ist eine Wissenschaft, die lebende Organismen und Viren untersucht. Dabei untersucht die Biologie stoffliche Vorgänge in lebenden Organismen sowie übergreifende Gesetzmäßigkeiten der Entwicklung des Lebens und des Verhaltens der Organismen. Die Geologie oder auch Geowissenschaft untersucht Entstehung, Entwicklung und die heutige Gestalt unserer Erde. Sie wendet grundlegende Erkenntnisse der Physik und der Chemie auf die nicht belebte Natur an. Auch in dieser Wissenschaft werden übergreifende Theorien formuliert, wie zum Beispiel über die Art und Weise der Bewegung der Erdplatten.