從古時候起，人們就嘗試著理解這個世界：為什么物體會往地上掉，為什么不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質同樣是一個謎，譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什么規律在運動，并且是什么力量決定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界，然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論，它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密（Ptolemy）和亞里士多德（Aristotle）提出的理論，其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外，譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的，再舉例如希臘的思想家阿基米德（Archimedes）在力學方面導出了許多正確的結論，像我們熟知的阿基米德定律。 在十七世紀末期，由于人們樂意對原先持有的真理提出疑問并尋求新的答案，zui后導致了重大的科學進展，這個時期現在被稱為科學革命。科學革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發展，包括：印度數學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hindu及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發展之光即為能量粒子之理論、由穆斯林科學家Ibn al-Haitham（Alhazen）所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤，以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。
