物理學（physics），是研究物質最壹般的運動規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等壹切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。物理學起始於伽利略和牛頓的年代，它已經成為壹門有眾多分支的基礎科學。物理學是壹門實驗科學，也是壹門崇尚理性、重視邏輯推理的科學。物理學充分用數學作為自己的工作語言，它是當今最精密的壹門自然科學學科。
化學（chemistry）是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、轉化及其應用的基礎自然科學。它源自生活和生產實踐，並隨著人類社會的進步而不斷發展。不同於研究尺度更小的粒子物理學與核物理學，化學研究的原子、分子、離子（團）的物質結構和化學鍵、分子間作用力等相互作用，其所在的尺度是微觀世界中最接近宏觀的，因而它們的自然規律也與人類生存的宏觀世界中物質和材料的物理、化學性質最為息息相關。作為溝通微觀與宏觀物質世界的重要橋梁，化學則是人類認識和改造物質世界的主要方法和手段之壹。