กลศาสตร์คลาสสิกเป็นสาขาของคณิตศาสตร์ที่อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุซึ่งเป็นผลมาจากมวลและแรงที่กระทำต่อวัตถุ ผลกระทบถูกอธิบายครั้งแรกโดย Sir Isaac Newton ระหว่างศตวรรษที่ 17 นิวตันใช้ผลงานของเขากับนักวิทยาศาสตร์รุ่นก่อนรวมถึงกาลิเลโอกาลิลีโยฮันเนสเคปเลอร์และคริสเตียอันฮุยเกน ทฤษฎีทั้งหมดในกลศาสตร์คลาสสิกนั้นมีพื้นฐานมาจากทฤษฎีของนิวตันซึ่งเป็นสาเหตุที่กลศาสตร์คลาสสิกมักถูกเรียกว่ากลศาสตร์ของนิวตัน
นิวตันแนะนำกฎสามข้อของการเคลื่อนไหวในผลงานที่โด่งดังที่สุดของเขาคือป รินชิเปียมา เธ มาติกา กฎหมายเหล่านี้อธิบายว่ากองกำลังส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนไหวของร่างกายอย่างไร กฎหมายฉบับแรกระบุว่าร่างกายจะสงบนิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เมื่อกองกำลังที่กระทำการนั้นมีความเท่าเทียมกัน กฎข้อที่สองเกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วของร่างกายกับกองกำลังที่กระทำการนั้นและรัฐที่สามระบุว่าการกระทำใด ๆ มีปฏิกิริยาที่เท่าเทียมและตรงกันข้าม
พฤติกรรมของก๊าซและของเหลวความผันผวนของสปริงและลูกตุ้มทั้งหมดได้รับการอธิบายโดยใช้กลศาสตร์แบบดั้งเดิม นิวตันเองใช้กฎของเขาเพื่อกำหนดแนวคิดของแรงโน้มถ่วงและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ในทางกลับกันทฤษฎีเหล่านี้นำไปสู่สิ่งต่าง ๆ เช่นการปฏิวัติอุตสาหกรรมของยุโรปในศตวรรษที่ 19 และการพัฒนาเทคโนโลยีดาวเทียมและการเดินทางในอวกาศในช่วงศตวรรษที่ 20
อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด ในการแก้ปัญหากลศาสตร์แบบดั้งเดิม ระบบที่มีมวลมากความเร็วหรือระยะทางเบี่ยงเบนไปจากกฎของนิวตัน ยกตัวอย่างเช่นแบบจำลองของนิวตันไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมอิเล็กตรอนถึงมีลักษณะเหมือนคลื่นและอนุภาคคล้ายกันทำไมจึงไม่มีอะไรสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงหรือทำไมแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงระหว่างกาแลคซีไกลโพ้นจึงปรากฏขึ้นทันที
สาขาฟิสิกส์ใหม่สองสาขาได้เกิดขึ้น: กลศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพ กลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเป็นผู้บุกเบิกโดย Edwin Schroedinger, Max Planck และ Werner Heisenberg ตีความการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีขนาดเล็กมากเช่นอะตอมและอิเล็กตรอน วัตถุขนาดใหญ่และระยะไกลรวมถึงวัตถุที่เดินทางใกล้กับความเร็วแสงนั้นอธิบายได้โดยค่อนข้างซึ่งพัฒนาโดย Albert Einstein
กลศาสตร์ของนิวตันมีข้อดีหลายประการเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัมและค่อนข้าง สาขาใหม่ทั้งสองต้องการความรู้ด้านคณิตศาสตร์ขั้นสูง ในทำนองเดียวกันวิทยาศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพสามารถดูเหมือนมีลักษณะต่อต้านเพราะใช้อธิบายพฤติกรรมที่ไม่สามารถสังเกตเห็นหรือมีประสบการณ์
ยกตัวอย่างเช่นหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กกล่าวว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้ทั้งความเร็วและตำแหน่งของร่างกาย หลักการดังกล่าวขัดกับประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน คณิตศาสตร์ของกลศาสตร์นิวตันนั้นมีความท้าทายน้อยกว่ามากและใช้อธิบายการเคลื่อนไหวของร่างกายในชีวิตประจำวัน
