人类历史上第一次对自然规律进行理论性概括和总结的科学成就是牛顿创立经典力学体系。
17世纪的欧洲，经过许多科学家的努力，在天文学和力学方面积累了丰富资料的基础上，英国科学家牛顿实现了天上力学和地上力学的综合，形成了统一的力学体系——经典力学。经典力学体系的建立，是人类认识自然及历史的第一次大飞跃和理论的大综合，它开辟了一个新的时代，并对科学发展的进程以及人类生产生活和思维方式产生及其深刻的影响。牛顿经典力学的建立是科学形态上的重要变革，标志着近代理论自然科学的诞生，并成为其他各门自然科学的典范。
人类最早认识自然规律的研究方法是观察法，自然规律也叫做自然法则，乃是指存在于自然界的客观事物内部的规律，即物质运动固有的、本质的、稳定的联系。其具有不以人的意志为转移的客观性，不能被人改变、创造或消灭。
人类对于自然规律的认识是随着自然科学的发展而发展的，在古代对这种认识带有直观性，在近代具有机械论的特征。在现代，人类对自然规律的认识不仅克服了古代和近代的片面性，孤立性，而且得到了扩展和深化。观察一般利用眼睛、耳朵等感觉器官去感知观察对象。由于人的感觉器官具有一定的局限性，观察者往往要借助各种现代化的仪器和手段，如照相机、录音机、显微录像机等来辅助观察
