數(shù)學(xué)學(xué)的學(xué)科門類是理學(xué)類。數(shù)學(xué)學(xué)（）是研究物質(zhì)最通常的運動規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，化學(xué)學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運動方式和規(guī)律，因而成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。
數(shù)學(xué)學(xué)起始于伽利略和牛頓的年代，它早已成為一門有諸多分支的基礎(chǔ)科學(xué)。數(shù)學(xué)學(xué)是一門實驗科學(xué)，也是一門崇尚理智、重視邏輯推理的科學(xué)。數(shù)學(xué)學(xué)充分用物理作為自己的工作語言，它是現(xiàn)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。
基本定義：數(shù)學(xué)學(xué)是一門自然科學(xué)，重視于研究物質(zhì)、能量、空間、時間，尤其是它們各自的性質(zhì)與彼此之間的互相關(guān)系。數(shù)學(xué)學(xué)是關(guān)于大自然規(guī)律的知識；更廣義地說，數(shù)學(xué)學(xué)探求并剖析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象，以了解其規(guī)則。
數(shù)學(xué)學(xué)（）的研究對象：化學(xué)現(xiàn)象、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)互相作用、物質(zhì)運動規(guī)律。
數(shù)學(xué)學(xué)研究的尺度——物質(zhì)世界的層次和數(shù)目級
空間尺度：原子、原子核、基本粒子、DNA寬度、最小的細胞、太陽山哈勃直徑、星系團、銀河系、恒星的距離、太陽系、超星體團等。人蛇吞尾圖形象地表示了物質(zhì)空間規(guī)格的層次。
微觀粒子（）：質(zhì)子m
介觀物質(zhì)（）宏觀物質(zhì)（）宇觀物質(zhì)（）類恒星m
時間尺度：基本粒子壽命10s，宇宙壽命10s。
按空間尺度界定：量子熱學(xué)、經(jīng)典數(shù)學(xué)學(xué)、宇宙化學(xué)學(xué)
按速度大小界定：相對論數(shù)學(xué)學(xué)、非相對論數(shù)學(xué)學(xué)
按客體大小界定：微觀、介觀、宏觀、宇觀
按運動速率界定：低速，中速，高速
按研究方式界定：實驗化學(xué)學(xué)、理論化學(xué)學(xué)、計算數(shù)學(xué)學(xué)
分類簡介：
牛頓熱學(xué)（）與剖析熱學(xué)（）研究物體機械運動的基本規(guī)律及關(guān)于時空相對性的規(guī)律
電磁學(xué)（）與電動熱學(xué)（）研究電磁現(xiàn)象，物質(zhì)的電磁運動規(guī)律及電磁幅射等規(guī)律
熱力學(xué)（）與統(tǒng)計熱學(xué)（）研究物質(zhì)熱運動的統(tǒng)計規(guī)律及其宏觀表現(xiàn)
狹義相對論（）研究物體的高速運動效應(yīng)以及相關(guān)的動力學(xué)規(guī)律。
廣義相對論（）研究在大質(zhì)量物體附近，物體在強引力場下的動力學(xué)行為。
量子熱學(xué)（）研究微觀物質(zhì)運動現(xiàn)象以及基本運動規(guī)律
據(jù)悉，還有：粒子化學(xué)學(xué)、原子核化學(xué)學(xué)、原子與分子化學(xué)學(xué)、固體化學(xué)學(xué)、凝聚態(tài)化學(xué)學(xué)、激光化學(xué)學(xué)、等離子體化學(xué)學(xué)、地球化學(xué)學(xué)、生物化學(xué)學(xué)、天體化學(xué)學(xué)等等。
學(xué)科性質(zhì)：
數(shù)學(xué)學(xué)是人們對無生命自然界中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變的知識作出規(guī)律性的總結(jié)。這些運動和轉(zhuǎn)變應(yīng)有兩種。一是初期人們通過感官視覺的延展，二是近代人們通過發(fā)明創(chuàng)造供觀察檢測用的科學(xué)儀器，實驗得出的結(jié)果物理屬于什么學(xué)科，間接認識物質(zhì)內(nèi)部組成構(gòu)建在的基礎(chǔ)上。數(shù)學(xué)學(xué)從研究角度及觀點不同，可分為微觀與宏觀兩部份，宏觀是不剖析微粒群中的單個作用療效而直接考慮整體療效，是最初期就早已出現(xiàn)的，微觀數(shù)學(xué)學(xué)隨著科技的發(fā)展理論漸漸建立。
六大性質(zhì)：
1.真理智：數(shù)學(xué)學(xué)的理論和實驗闡明了自然界的奧秘，反映出物質(zhì)運動的客觀規(guī)律。
2.和諧統(tǒng)一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定理的描摹下，突顯多么的和諧有序。數(shù)學(xué)學(xué)上的幾次大統(tǒng)一，也顯示出美的覺得。牛頓用三大定理和萬有引力定理把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。麥克斯韋電磁理論的完善，又使電和磁實現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質(zhì)能多項式又把質(zhì)量和能量構(gòu)建了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統(tǒng)一了。
3.簡約性：數(shù)學(xué)規(guī)律的物理語言，彰顯了數(shù)學(xué)的簡約明快性。如：牛頓第二定理物理屬于什么學(xué)科，愛因斯坦的質(zhì)能多項式，法拉第電磁感應(yīng)定理。
4.對稱性：對稱通常指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對稱性。如：數(shù)學(xué)學(xué)中各類晶體的空間點陣結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反斥力對稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負電等。
5.預(yù)測性：正確的化學(xué)理論，除了能解釋當(dāng)時已發(fā)覺的化學(xué)現(xiàn)象，更能預(yù)測當(dāng)時未能偵測到的化學(xué)現(xiàn)象。比如麥克斯韋電磁理論預(yù)測電磁波存在，盧瑟福預(yù)言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預(yù)言電子的存在。
6.精致性：數(shù)學(xué)實驗具有精致性，設(shè)計方式的巧妙，致使化學(xué)現(xiàn)象愈發(fā)顯著。