يستخدم الفيزيائيون النظريون الرياضيات لوصف بعض جوانب الطبيعة , ويعتبر اسحق نيوتن اول الفيزيائيين النظريين ,قبل عصر نيوتن كان الناس يستخدمون الجبر الخطي والهندسة لبناء أعمال مميزة في الهندسة المعمارية ,كالكتدرائيات في اوروبا , لكن الجبر والهندسة لا تصلح الا للاجسام الساكنة والتي لا تتحرك , لذلك جاء نيوتن بالتفاضل والتكامل ليتعامل مع الاجسام المتحركة ولوصفها.
الشمس , القمر , النجوم , جميعها كانت مثيرة للاهتمام وتشكل معظلة للناس , حتى اتى نيوتن وربط التفاضل والتكامل مع قوانين الحركة ليبني نموذجا لقوة الجاذبية ليس فقط لوصف حركة النجوم والكواكب وانما للحركة الاهتزازية ايضا ولحركة المقذوفات .
يعمل الفيزيائيون النظريون على حدود معينة من الرياضيات , هذه الحدود يستخدمها الجميع الان , بعض الاحيان قد يضظرون لاستخدام الرياضيات الحديثة كما فعل نيوتن في بداية عمله .
كان نيوتن المنظر والتجريبي في وقت واحد , امضى الكثير من الوقت والساعات حتى اهمل صحته , لمراقبة سلوك الطبيعة ليتمكن من وصفها بشكل أفضل , ليس فقط قوانين نيوتن للحركة هي من كانت تظهر هذه القوى كيف تعمل ولكن ايضا الرياضيات في معادلاتها وصفت هذه الحركة , لنقل ان الرياضيات وقوانين نيوتن عملتا مع بعضهما البعض بشكل جيد .
اليوم تم تقسيم العمل بين الفيزياء النظرية والفيزياء التجريبية (المشاهدة) , السبب في ذلك يعود الى ان الفيزياء النظرية والفيزياء التجريبية معقدات أكثر مما هي في حال نيوتن . فالفيزياء النظرية تساعدنا على استكشاف الامور التي لا تمكننا التكنولوجيا من الوصول اليها , العديد من علماء الفيزياء النظريين اليوم قد لا يبقون على قيد الحياة ليشاهدوا كيف يتم المقارنة بين الوصف الرياضي والطبيعة المشاهدة في عملهم . بالنهاية لابد للمنظرين من تقبل العيش مع حقيقة الغموض وعدم اليقين في مهمتهم لوصف الطبيعة باستخدام الرياضيات .
