Bằng việc sử dụng các phương pháp thực nghiệm để phát hiện ra các quy luật, các định luật vật lí. Vật lí đã trở thành ngành khoa học riêng. Newton phát hiện các định luật cơ bản của cơ học về sự phụ thuộc của gia tốc vào khối lượng và lực, định luật vạn vật hấp dẫn. Huygens (Huy-ghen-xơ, 1629 – 1695), Leibniz (Lai-bo-nit, 1646-1716) tìm ra định luật bảo toàn động lượng. Thế kỉ XVII có nhiều bước tiến đáng kể về nhiệt học, nhiều nghiên cứu về hiện tượng dẫn nhiệt, bức xạ nhiệt, dẫn nở vì nhiệt là cơ sở để sáng chế ra máy hơi nước mở đầu cách mạng công nghiệp lần thứ nhất. Những phát minh quan trọng của vật lí thực nghiệm liên quan đến lĩnh vực điện, như Galvani (Ga-van-ni, 1737 – 1798), Davy (Đa-vi, 1778 – 1829) đã chế tạo ra pin, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu định lượng về tác dụng và bản chất của dòng điện. Những thí nghiệm của Orsted (C-xtét, 1777 – 1851) và Ampere (Am-pe, 1775 – 1836) nghiên cứu về bản chất của các hiện tượng điện từ. Năm 1831, Faraday (1791 – 1867) tim ra định luật cảm ứng điện từ, là cơ sở sáng chế ra máy phát điện và động cơ điện, mở đầu cách mạng công nghiệp lần thứ hai. Newton đưa ra thuyết tán sắc ánh sáng và lí thuyết hạt của ánh sáng. Galilei chế tạo ra kinh thiên văn quang học mở đầu cho thiên văn học khám phá vũ trụ, giúp quang hình học phát triển mạnh mẽ. Ngoài việc Huygens đưa ra lí thuyết về bản chất sóng của ánh sáng, Grimaldi (Gi-ri-man-đi, 1618 – 1663) đã phát hiện ra hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ. Maxwell (Mác-xoen, 1831 – 1879) làm sáng tỏ bản chất sóng của ánh sáng bằng cách đưa ra hệ phương trình mô tả trường điện từ, làm cho điện từ học thống nhất với quang học. Cuối thế kỉ XIX, Popov (Pô-pốp, 1859 – 1905) phát minh ra phương pháp truyền sóng vô tuyến, qua đó xây dựng cơ sở ngành vô tuyến điện. Trong nửa sau của thế kỉ XIX, vai trò của Vật lí học đối với ngành kĩ thuật càng rõ rệt, năng lượng điện được dùng làm nguồn sáng. Nhiệt học đã giúp hoàn thiện động cơ đốt trong. Vật lí nhiệt độ thấp tạo tiền đề cho kĩ thuật làm lạnh.