物理和化学的本质区别在于研究的对象和研究的层次不同。
1. 物理主要研究自然界中非活体的物质，探究物质的运动规律、物质的结构、能量转化等问题，是关注宏观宇宙的运行规律，属于基础科学中探究"自然规律"的一部分。
2. 化学则研究更小的，即原子层面的物质，探究物质之间的分子反应、化学变化、化学结构与组成等问题，是关注分子构成的物质变化，探究实际生产及工业制品方面的应用的一门科学。
同时，物理和化学的方法和思想也有所不同，在研究思维方式、实验方法及工具等方面存在微妙的区别。
研究内容不同: 化学是研究在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律,从而创造新物质的科学。 物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。是关于大自然规律的知识;更广义地说,物理学探索分析大自然所发生的现象,以了解其规则。
学科分类不同: 物理学分为牛顿力学与分析力学研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律、电磁学与电动力学研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律、热力学与统计力学研究物质热运动的统计规
