Tradicionalment, la branca de la filosofia que té per objecte l'estudi de la naturalesa o phýsis (NbF4H), que en el món occidental s'ha desenvolupat seguint la pauta de les principals obres d'Aristòtil sobre l'ésser mòbil, (Física i Sobre el cel ),  descomptant el període medieval que, abans de l'arribada de les obres d'Aristòtil, segueix les idees de Plató exposades en el Timeu. Aristòtil centra l'estudi de la natura en la investigació dels principis o factors del moviment -o sigui, de les estructures lingüístiques fonamentals que permetin parlar del canvi sense contradicció-, la seva definició i les seves causes, seguint la tradició iniciada pels presocràtics, els qui, des del s. VI aC, busquen una explicació racional del conjunt de la realitat canviant, que denominen phýsis, basada en la descripció de l'element o principi originari, arkhé. La teoria aristotèlica intenta solucionar el problema del canvi, tal com ja havia quedat plantejat des de Parmènides -com el problema d'explicar que «allò que no és ser» esdevé «ser» i com «allò que és deixa de ser»- amb la introducció de la noció fonamental de què hi ha moltes maneres de ser, entre les quals destaquen primer que res la manera substancial i la manera accidental de ser i la de ser en potència i ser en acte.

A partir del s. XVII, canvia la situació de la filosofia de la natura davant l'aparició de la ciència moderna i, amb el desenvolupament de les ciències fisicomatemàtiques, es planteja la qüestió de la relació entre una i una altra, i fins de la legitimitat de la primera. El neopositivisme del Cercle de Viena, que prossegueix en la línia ja mantinguda pel positivisme de Comte de no considerar vertader coneixement més que el científic, nega en conseqüència la possibilitat de sentit a una filosofia de la natura diferent de les ciències de la natura, i reserva a la filosofia el paper exclusiu de la lògica.

En el seu moment, la distinció o relació entre física i filosofia natural ha estat una qüestió debatuda: se l'ha considerat reflexió filosòfica sobre els resultats de la ciència o com a investigació dels seus fonaments (veure citació). En l'actualitat, no obstant això, reservat ja de mode definitiu tot saber a la ciència, a la filosofia li queda la funció del «conferiment de sentit» o la d'un treball de «aclariment dels conceptes», o també l'anàlisi. El conferiment de sentit o l'aclariment de conceptes, no obstant això, no es limita merament al camp de la metodologia científica o de la investigació sobre l'estructura de la ciència (física), sinó que comprèn també l'anàlisi dels problemes que es refereixen a l'estudi d'allò que les ciències físiques mostren com realitat, a l'estructura del món o de la natura tal com apareix reflectida per les ciències de la natura. No sols hi ha una filosofia de la ciència física, o una epistemologia, sinó també una filosofia de la natura (veure citació).

Un dels problemes genuïns que poden considerar-se objecte propi de la filosofia de la natura és el relatiu a la qüestió dels «referents d'una teoria física» (veure textos). Per referent (veure textos) d'una teoria s'entén l'«objecte» que tracta la teoria. Deixant de costat al convencionalisme, segons el qual les teories físiques no es refereixen a res objectiu, sinó que són només instruments que ens permeten calcular i fer prediccions, les respostes positives a la qüestió són:

1. El realisme, que sosté que el referent és un sistema físic de coses i fenòmens, de manera que els enunciats de la teoria donen compte de com és el món real.

2. El fenomenisme, o el subjectivisme o idealisme subjectiu, sosté que les teories físiques es refereixen al món mental, per la qual cosa els enunciats físics parlen més del subjecte que de l'objecte. I, finalment,

3. la tesi de la escola de Copenhaguen -pròpiament referida al camp de la física quàntica- i el pragmatisme i l'operacionalisme -referits a tota teoria científica en general-, que sostenen una intervenció directa de l'home sobre l'objecte de la teoria, de manera que les teories físiques es refereixen tant als objectes físics com als subjectes humans.