从根本上说来，物理是化学的基础，比化学更加基本，普通化学研究的是构成物质的分子的原子的分解和重新组合的规律，研究层次主要在分子和原子两个层次上，只对化学反应规律进行总结整理和加以应用，一般不探究这些规律背后更深层次的原因（那是物理化学这一交叉学科的任务）；物理学则需要研究一切自然现象，研究层次从微观（基本粒子、亚原子粒子、原子、分子）、介观（介于微观与宏观之间，尺度在纳米和毫米之间）到宏观一直到宇观（星际直至整个宇宙），研究的现象包括力、热、光、电等各方面、研究的对象涵盖基本粒子（如质子、中子、电子）、亚原子粒子（如原子核）、原子、分子、微粒（颗粒）、宏观物体、天体、星系直至整个宇宙，以探索物质的运动规律及其动因为根本任务，物理学与其他学科结合产生了大量交叉学科和边缘学科，如天体物理、物理化学等，其范围之广、内容之深是化学无法比拟的；物理学理论（特别是热力学、量子理论等）在更加基本的层次上解释和阐明了化学反应规律的成因，还预言了一些新的未被发现的化学现象，而化学规律则可以检验和证明物理理论正确与否；容易发现，化学（广义上的）体系中的物理化学（包含热化学、电化学等）等分支学科带有很明显的物理理论（热力学、量子理论等）的痕迹，例如热化学与热力学中最基本的内容几乎完全一致，而对于元素周期律以及化学键理论的理解则离不开原子物理学和现代量子力学，甚至还用到了相对论，这些在物理化学中是非常明显的特征，因此从根本上说来，化学规律属于特定层次和范围内的的物理规律，物理与化学相辅相成，互相促进，一起组成了其它自然科学分支学科（如生物学、天文学等）的理论基础。
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