基本相互作用
万有引力是第一种被数学理论描述的相互作用。在古代，亚里士多德建立了具有不同质量的物体是以不同的速度下落的理论。到了科学革命时期，伽利略·伽利莱用试验推翻了这个理论－如果忽略空气阻力，那么所有的物体都会以相同的速度落向地面。艾萨克·牛顿据传说看到蘋果掉落時發現地心引力，進而引伸出万有引力定律（1687年），是一个用来描述通常重力行为非常好的近似。在1915年，阿尔伯特·爱因斯坦完成了广义相对论，将重力用另一種方式描述－时空几何，並指出重力是空間與時間彎曲的一種結果。
超越标准模型的物理学
在弦论的众多变体中，在1995年弦理论研讨会上首次发表的M理论被布莱恩·葛林以及斯蒂芬·霍金等理论物理学家认为最有可能成为万有理论。尽管对于其的数学表述尚未完成，但特定条件下该理论的解是存在的。麗莎·藍道爾等理论物理学家近期又提出了其他会比M理论更容易验证的弦理论变体，如卡拉比－丘流形以及拓展维度等等。