理论物理学通过为自然界建立数学模型，来试图理解所有物理现象的运行机制，通过物理理论条理化、解释、预言物理现象。理论物理学，简要地说，就是建立在一系列定律之上的数学理论体系，是否正确依赖于其理论体系所得出的结论（推断）能否被实验验证。在中国，大学本科物理专业的主流课程设置，通常会有五个理论物理学科，分别为：分析力学、统计力学、电动力学（严格地说，应该叫做“经典电动力学”）、相对论、量子力学。俗称“五大力学”。