自然科学是以观察、实验和理论分析为基础，系统研究自然界物质形态、结构、性质及其运动规律的科学领域。其核心特点和内涵可概括如下：

一、研究范围

对象：

覆盖无机自然界（如物理、化学、地球科学）和有机自然界（如生物学、生态学）；

领域：

包含天文学、物理学、化学、生物学、地球科学、环境科学等分支学科。

二、核心方法

定量分析：

通过实验和观测获取数据，运用数学模型描述自然现象；

科学方法：

包括观察、假设、实验验证、逻辑推理和同行评审；

可重复性：

研究结果需通过独立实验复现，确保结论可靠性。

三、基本任务

描述与解释：

记录自然现象（如天体运动、化学反应），解释其成因；

预测与控制：

基于规律性预测未来现象（如天气变化、材料性能），并开发技术应用（如工程、医疗）；

理论构建：

形成系统理论（如能量守恒定律、进化论），推动学科发展。

四、与其他学科的关系

与 社会科学（研究人类社会行为）和 思维科学（探讨认知规律）并称“科学三大领域”。自然科学为社会科学提供技术基础（如医学进步改善生活质量），同时受社会需求驱动（如环保技术的发展）。

五、重要意义

认识自然：揭示物质运动规律，如细胞结构、宇宙演化；

改造自然：通过工程、农业等技术改善人类生活条件；

哲学基础：挑战神学解释，确立经验主义和实证主义思维方式。

自然科学的发展历程中，三大发现（细胞学说、能量守恒定律、生物进化论）具有里程碑意义，持续推动学科进步。