Fizik, doğa kanunlarını inceleyen ve araştıran bir bilimdir. Bu incelemeler için kullanılan ana yöntem deney ve gözlemdir. Bilimsel çalışmalarda varlık ya da olay ile ilgili bilgiye ulaşmanın ilk basamağı gözlemdir. Gözlem kendi içinde nitel ve nicel olarak ikiye ayrılır. Duyu organları ile yapılan nitel gözlemin sonucu özneldirve kişilere göre değişebilir. Ölçüm aletleriyle yapılan nicel gözlemlerin sonuçları objektif ve bilimseldir.
Bilim insanları gözlem ve deney sonucu ulaşılan bilgileri, teori ve kanunları daha anlaşılır kılmak için ortak bir dil kullanma kararı almıştır. Bu nedenle 1971 yılında yapılan Ölçü ve Ağırlık Konferansında Uluslar Arası Birim Sistemi (SI Birim Sistemi) kabul edilmiştir.
Fizik biliminde kullanılan nicelikler için farklı sınıflandırmalar yapılabilir. Nicelikler, kendisinden başka bir niceliğin ölçülmesine gerek olmadan ifade edilip edilmeyeceğine göre temel ve türetilmiş; yöne bağlı olup olmamalarına göre de vektörel ve skaler şekilde sınıflandırılır.
Temel ve Türetilmiş Büyüklükler
Bilim insanları ölçümleri sonucunda elde ettikleri büyüklükleri gruplandırmak için belirli sınıflar kullanır. Deney veya gözlem sonucu elde edilen bu büyüklükler nitel(öznel) ve nicel(nesnel) olmak üzere sınıflandırılır.
Nicel gözlem ölçü aletleriyle yapılan nesnel ölçüm değerleridir. Nicel gözlem Temel ve türetilmiş büyüklükler olarak ikiye ayrılır.
Temel Büyüklükler
Kendisinden başka hiçbir miktarın ölçülmesine gerek olmadan ifade edilen büyüklüklere temel büyüklük denir. Tamamı skalerdir. Temel büyüklükler kütle, ışık şiddeti, sıcaklık, akım şiddeti, madde miktarı, uzunluk, zaman olarak sıralanır ve temek büyüklüklerin baş harflerinden oluşan KISAMUZ kısaltması ile daha akılda kalıcı olabilir.
| Büyüklük | Birim | Sembol |
| Kütle | kilogram (kg) | m |
| Işık şiddeti | Candela (cd) | I |
| Sıcaklık | Kelvin (K) | T |
| Akım şiddeti | Amper (A) | i |
| Madde miktarı | mol | n |
| Uzunluk | Metre (m) | l |
| Zaman | Saniye (s) | t |
Türetilmiş Büyüklükler
Türetilmiş büyüklükler kendi başlarına değil birden fazla temel büyüklük veya türetilmiş büyüklük ile ifade edilir. Her türetilmiş büyüklüğün bir tanımlayıcı denklemi vardır. Skaler veya vektörel olabilir.
Örnek vermek gerekirse hız(v) belirli bir zamanda alınan yolun zamana bölümü ile hesaplanır. İki temel büyüklüğün oranı ile hesaplanmış olur.
| Büyüklük | Birim | Sembol |
| Hacim | Metreküp() | V |
| Özkütle | d | |
| Hız | v | |
| İvme | a | |
| Kuvvet | Newton(N) | F |
| Enerji | Joule(j) | E |
| Güç | Watt(j) | P |
| Elektrik yükü | Coulomb(q) | C |
| Direnç | Ohm(Ω) | R |
| Basınç | Pascal (Pa) () | P |
Skaler ve Vektörel Büyüklükler
Fizik bilimi, herhangi bir büyüklüğü skaler ve vektörel olmak üzere iki şekilde sınıflandırır.
Skaler büyüklükler
Sadece ölçü değeri ve birimi ile ifade edilen niceliklere skaler büyüklük denir. 5 litre su dediğimizde 5, ölçüm değerini; litre ölçü birimini göstermektedir ve görüldüğü gibi skaler büyüklükler doğrultu ve yön belirtmezler. Toplama ya da çıkarma işleminde temel aritmetik işlemler kullanılır. Kütle, zaman, uzunluk, hacim, özkütle ve sıcaklık gibi büyüklüklere skaler büyüklük denir.
Vektörel Büyüklükler
Vektör, yönü, doğrultusu ve büyüklüğü olan doğru parçasıdır. Vektörün başlangıç noktası ve bitiş noktası, büyüklüğü, doğrultusu, yönü var olmalıdır. Vektörler onları temsil eden bir harf veya sembol üzerine çizilen ok ile gösterilirler
