العلوم الطبيعية هي العلوم التي تهتم بدراسة النواحي الفيزيائية الطبيعية المادية غير البشرية لكافة الظواهر الموجودة على الأرض والكون المحيط بنا. يحاول العلم الطبيعي أن يشرح كيفية عمل العالم والظواهر الموجودة فيه عن وضع نظريات لسيرورات طبيعية ويحاول قدر الإمكان الابتعاد عن التفسيرات الغيبية (التي تسم الكثير من التفسيرات الدينية والغنوصية والروحية للعالم وظواهره). كما تستخدم كلمة علم طبيعي كتوجه بحثي يتبع منهجية علمية (scientific method). في حين تحاول الفلسفة الطبيعية والعلوم الاجتماعية تطبيق هذه المنهجيات العلمية على مواضيع مختلفة.

تشكل العلوم الطبيعية أساسا للعلوم التطبيقية، لذلك كثيرا ما تصنفان معا كعلوم طبيعية تتميز عن العلوم الاجتماعية والإنسانيات، وعلوم الغيبيات (theology) والفنون وما إلى ذلك.

لا يمكن اعتبار الرياضيات جزءا من هذه العلوم الطبيعية، لكن صلة الرياضيات بهذه العلوم وثيقة جدا فهي تؤمن الكثير من الأدوات المفيدة لهذه العلوم، كما أن الرياضيات تستمد الكثير من أفكارها من دراسة الطبيعيات وكذلك لا يمكن اعتبار الفيزياء والكيمياء منها ولكن لها ارتياطات.