任何事物都處於相互的聯絡之中，數學和物理學之間的關係也不例外。　　

數學是物理研究的工具和手段。物理學的一些研究方法有很強的數學思想，所以學習物理的過程也能提高數學認知。　　數學對物理學的發展起著重要作用，物理學也對數學的發展起著重要的作用：　　1、正如莫爾斯所說：“數學是數學，物理是物理，但物理可以透過數學的抽象而受益，而數學則可透過物理的見識而受益。”　　2、數學家拉克斯說：“數學和物理的關係尤其牢固，其原因在於數學的課題畢竟是一些問題，而許多數學問題是物理中產生出來的，並且不止於此，許多數學理論正是為處理深刻的物理問題而發展出來的。”

在中小學階段，物理與數學是沒有太大關係的，中學階段的物理題目都是非常規則的，比如勻速直線，比如用大小不變的力，在這種情況下，物理題目更多考的是思維，解題過程中只涉及一些簡單的數學計算，這些計算初中生都可以解決，因此，在中學階段，物理與數學無太大關係。

但隨著研究的深入，會發現物理是建立在數學上的，很多有名的物理學家，同時又是十分優秀的數學家，或者雖然他的數學不是很拔尖，但他一定有一本非常好的數學工具書。曾經有一個物理學家做演講，他說首先假設這頭牛是均勻的，規則的圓，遭到了外界的嘲笑，物理是規律，而數學是得出規律的基礎，這頭牛到底要怎麼算的準確，這是要建立在數學的基礎上，只有這樣才會得出更加準確的物理規律，更加深刻的物理認識。

中學階段接觸的大多是經典物理，經典的認知與我們現實世界比較相符，比如對於一個物體我們是可以同時測準他的位置和動量，一個物體要麼是波要麼是粒子，不可能既是粒子也是波，隨著對物理的研究深入，但在量子力學中認為，一個物體既是波又是粒子，他的位置和動量不可能完全測準，換言之，他的運動軌跡不可能被預測，只能用機率來描述一個物體的位置而非經典決定論。可以看出量子力學與經典力學完全相反，其原因就是量子力學關於這方面的結論是先假設，然後完全用數學推匯出來，而不是先觀測到了現象，再加以總結規律。

由此可見，物理研究的越深入對數學的要求越高。