Mekanik
Cisimlerin hareketleri ve etkileşmelerinin temel fizik ilkeleriyle kavranmasına yönelik olarak incelenmesi mekaniğin kapsamına girer. Bu anlamda tüm fizik, mekanik olarak görülebilir. Klasik mekanik ya da Newton mekaniği, atomlarla karşılaştırıldığında, oldukça büyük cisimlerle ve ışık hızından çok daha düşük hızlarla ilgilidir.Klasik mekanik içinde, kinematik yalnızca bir parçacığın hareketinin tanımlanmasıyla ilgilenirken,
Klasik mekaniğin temellerini, Isaac Newton'ın üç hareket yasası oluşturur. Birinci yasa, bir cismin, bir etki altında kalmadığı sürece düz bir çizgi boyunca sabit hızla hareket edeceğini öngörür. İkinci yasa, bir cisme etkiyen net kuvvetle cismin momen-tumunun değişim hızı arasındaki bağıntıyı S verir. Etki-tepki yasası olarak bilinen üçüncü yasa, eşit büyüklükte ama zıt yönlü | kuvvetlerin etkisiyle çarpışan iki cisim söz konusu olduğunda, gene eşit büyüklükte ve zıt yönlü kuvvetlerin ortaya çıkacağım belirtir. Kütleçekimi
Termodinamik ve
Isı
Termodinamik, fiziksel olayların oluşum koşullarım ve ara etkileşimlerini, enerji ve Özellikle
Elektromagnetizmada alan kavramı önemli rol oynar. Elektrik yüklü bir parçacığın, kendisini çevreleyen uzaydaki tüm bölgelerde bir elektrik alam yarattığı ve bu alan içinde bulunan bir başka yüklü parçacığın buna bir elektriksel kuvvetle karşılık vereceği düşünülür. Klasik elektromagnetizma-nın tümü, 19. "yüzyılda J. C. Maxwell'in ortaya koyduğu dört denklemle özetlenebilir. Bu bağıntılar, yüklü parçacıklar arasındaki etkileşmeleri kapsar. Optik. Işık elektromagnetik dalgalardan oluştuğundan, ışığın yayılmasını inceleyen optiğin konusu, uygulamalı elektromagnetizma olarak görülebilir. Bununla birlikte, bu fizik dalım, ışık ışınlarının yalnızca izlediği yollarla ilgilenen geometrik optik ve ışığın ayırt edici dalga olaylarını inceleyen fiziksel optik olarak iki bölüme ayırmak, alışılmış bir sınıflandırmadır. Temel dalga olayı, uzayda bir noktada karşılaşan iki dalganın birleşerek farklı bir bileşke dalga vermesi olan girişimdir. Benzer bir olay da, çok sayıda dalga kaynağının yol açtığı girişim olarak bilinen kırınımdır. Işığın dalga özellikleri, inter-ferometre ve kırınım ağı gibi düzeneklerle araştırılır.
Atom fiziği
Klasik mekanik ve klasik elektromagnetizma, atom fiziğindeki problemlere uygulandığında kökten yanlışlıklara yol açmaktadır. Atomlar, çok küçük Güneş sistemleri olarak düşünülemez. Atomun yapısı, ancak kuvantum mekaniği temelinde kavranabilir. Daha ince ayrıntılar ise, görelilik kuvantum mekaniğini gerektirir.Atomlar çok küçük olduğundan, bunların özellikleri ancak dolaylı deney teknikleriyle anlaşılabilir. Bunların başında, maddenin saldığı ya da soğurduğu elektromagnetik ışınımların ölçülmesi ve yorumlanmasıyla uğraşan
Katıhal fiziği
Yoğun haldeki maddelerin, elektriksel, magnetik, optik ve esneklik özelliklerini araştıran katı hal fiziği, öncelikli olarak kristallerle ilgilenir; bunun nedeni, bu maddelerin basit geometrik düzenlenişlerinin, kuvantum kuramının çok cisim-li sistemlere uygulanmasında kuramsal kolaylıklar sağlamasıdır.
Nükleer fizik
Atomdan yaklaşık on bin kez küçük olan atom çekirdeğinin yapısını ve kararsız çekirdeklerin ışımalarını araştıran bilim dalı nükleer fiziktir. Kararsız radyoaktif çekirdekler, alfa parçacığı, beta parçacığı, kütlesiz nötrinolar, pozitronlar gibi parçacıklar da salarlar (bak. radyoaktiflik). Çekirdek özellikleri, saçılım deneyleriyle saptanır. Çok yüksek hızlara çıkarılan yüksek enerjili parçacıklarla bombalanan (dövülen) hedef çekirdeklerin bu çarpışmalardan sonraki dönüşümleri, çekirdek tepkimeleri olarak adlandırılır.
Parçacık fiziği
Çağdaş fiziğin en yoğun ilgi alanı, temel parçacıklar üzerine yapılan araştırmalardır. Parçacık fiziği ya da yüksek enerji fiziği olarak bilinen bu dal çok sayıdaki temel parçacık arasındaki ilişkilerin aydınlatılmasıyla uğraşır. Kararlı elektron ve protondan, 10'2°saniyelik ömrü olan çok kararsızlarına kadar geniş çeşitlilik gösteren bu parçacıklar, kabarcık odası gibi düzenekler aracılığıyla incelenir.Çağdaş fiziğin kuramsal temellerini,
