關於無機自然界和包括人的生物屬性在內的有機自然界的各門科學的總稱。自然科學認識的物件是整個自然界，即自然界物質的各種類型、各種狀態、各種屬性及運動形式。現代自然科學認識自然客體的鮮明特徵是，不僅認識各種物質類型及其運動形式，而且認識它們的相互聯繫、相互作用和相互轉化；不僅認識物質運動的宏觀過程，而且深入到物質客體的微觀結構；不僅註重從發生學的角度揭示自然現象的演化機制，而且註重揭示結構和功能的聯繫。自然科學認識的任務在於，揭示自然界發生的現象和過程的實質，，把握這些現象和過程的規律性，以便控制它們，特別重要的是預見新的現象和過程，為在社會實踐中合理而有目的地利用自然界的規律開辟各種可能的途徑。
自然科學可分有機的自然科學和無機的自然科學兩類。屬於第一類的是一切生物科學，其中包括人的生理學和人類學以及高級神經活動生理學和心理學的一部分。屬於第二類的是宏觀和微觀力學、物理學、化學、地質學和天文學。隨著愈來愈多的各種物質運動形式的相互聯系、相互轉化方式的發現，各門自然科學越來越相互滲透，這兩大類自然科學的界限不斷被突破，產生瞭越來越多的邊緣學科。也由於人類改造自然的實踐活動在不斷發展，自然界(包括人工自然)的新的極其廣泛的聯系和規律在不斷被揭示，從而不但出現瞭象控制論、信息論和系統論這樣的橫斷學科，而且還從基礎自然科學中發展出瞭一系列應用科學。現代自然科學是一個具有十分復雜的科學分類結構的完整的知識體系。
自然科學的發展與數學是緊密相關的。自然科學是最早利用數學方法的科學，今天數學已廣泛應用於一切自然科學領域，而自然科學的需要又促進瞭數學的發展。
自然科學認識自然規律的程度決定瞭技術科學和技術進步的可能性，自然科學是工業技術和農業技術的理論基礎，同時也是醫學的理論基礎。現代自然科學與技術的緊密聯系、相互滲透，使自然科學越來越變為直接的社會生產力。
自然科學既是一種知識體系，又是一種社會建制。作為知識體系，自然科學是社會意識的一種形式，與其他的社會意識形式存在著多方面的聯系。現代自然科學與社會科學緊密結合和相互滲透的結果，產生出一系列新學科，開辟瞭嶄新的知識領域。現代自然科學作為人類文化的重要組成部分，它的思維方式日益影響到政治、藝術和社會日常生活的一切領域，已經成為人類的普遍思維形式。自然科學與哲學從來是緊密相連的，自然科學的經驗材料以及關於這些材料的理論概括，是哲學唯物主義和辯證唯物主義自然觀的科學基礎，而自然科學的理論思維和方法又受一定的哲學世界觀的指導。現代自然科學已經發展為一種龐大的社會建制，自然科學研究事業的發展已成為政府規劃和決策的重要方面，自然科學研究的組織管理、規劃和政策問題也已成為科學研究的對象。