伽利略的物理發現非常多，稱他為科學的奠基人是有道理的。

1.單擺的週期性

伽利略在上大學的時候，有一天去教堂，看到一個單擺。他觀察了良久，發現了單擺的擺動週期與擺動的角度大小無關。這一發現可以用到製作擺鐘，而且這背後是一個非常優美的二階常微分方程。在物理上來說，如果週期與振幅無關，我們說這個系統是沒有色散的。所以，伽利略發現了一個沒有色散的線性系統，這可以成為非常多的實際情況的數學物理模型。

2.慣性定律

伽利略用思想實驗可以證明，一個從高處滾下來的小球，如果在光滑水平面上，那麼這個小球可以滾動到無限遠處。這個就是慣性定律。

3.自由落體

伽利略用思想實驗以及比薩斜塔的物理實驗證明，質量不一樣的兩個物體，從同一個高度做自由落體運動，它們將同時落地。這個其實就是愛因斯坦後來說的等效原理：引力質量等於慣性質量。

4.發明天文望遠鏡

伽利略為了做生意賺錢，發明了最優質的天文望遠鏡，當時就發現了很多星體。