נהוג לחלק את הפיזיקה לשני תחומים עיקריים:

• הפיזיקה הקלאסית, הכוללת תחומים כמו מכניקה, תרמודינמיקה, תורה אלקטרומגנטית. תחומים אלו נחשבים ל"סגורים" בפיזיקה, והמחקר בהם מצומצם מאוד, אם כי קיים עוד בימינו. תחומים אלו מהווים את היסוד להבנת תחומים מודרניים יותר.
• הפיזיקה המודרנית שהתחומים העיקריים בה הם מכניקת הקוונטים, תורת היחסות, פיזיקה גרעינית, פיזיקה של חומר מעובה, ביופיזיקה ופיזיקה סטטיסטית. פיזיקאים כיום עוסקים בעיקר בפיזיקה מודרנית.

ההבחנה בין פיזיקה מודרנית לבין קלאסית אינה קשיחה וברורה. לדוגמה תורת הכאוס שפותחה בעיקר בחצי השני של המאה ה-20 מסתמכת על הנחות יסוד של פיזיקה קלאסית בלבד ועדיין מהווה תחום מחקר מודרני ופעיל. מכניקה סטטיסטית שעוזרת רבות בחקר מודרני של מערכות רבות חלקיקים בעלי התנהגות קוונטית החלה את דרכה במאה ה-19, הרבה לפני תורת היחסות ומכניקת הקוונטים.