استفاده از ریاضیات برای توصیف جنبه های خاصی از طبیعت را فیزیک نظری گویند. فیزیک نظری در مقابل فیزیک تجربی قرار می گیرد که از ابزارهای تجربی و آزمایشی برای بررسی این پدیده ها استفاده می کند. پیش بینی‌های نظریات مطرح شده در فیزیک نظری٬ باید قابل آزمایش در آزمایشگاه‌های فیزیک تجربی باشند.