雖然物理學的研究範圍十分廣泛，物理學者時常會使用到某些物理學的核心理論。這些理論皆已通過很多不同實驗的多次檢驗，並且對於自然現象的預測被認為足夠準確，例如，經典力學的理論能夠準確地描述物體的運動，但必須滿足兩個前提，一是物體尺寸超大於原子、二是物體運動速度超小於光速。當今，這些核心理論仍舊是很熱門的研究領域。例如，二十世紀後半期，即在牛頓（年–年）表述經典力學整整三個世紀之後，學者發現與創建了混沌理論，其揭示了力學系統的決定論可預測性是一個錯誤的觀念。