物理和化学与古代信条的冲突，没有地质和生物学那样显著，因为它们和各种固体、液体、气体打交道，这与神学没有明显的关系。但科学的进步扩展了定理的支配力，削弱了对奇迹的信仰。物理学的研究和哲学的利益毫无关系，却起因于工商业的需要。
是航海家们引导天文学家更精确地绘制天空，现在，他们又鼓励人们发明一种能帮助他们在海水的扰动下找到经度的时钟。只要把当地日出或正午的时间和一座对准格林尼治或巴黎时间的钟比较，就能确定海上的经度，但除非这座钟绝对准确，否则计算将会有误。1657年，惠更斯发明了一座可靠的钟，他在钟摆上加了一个齿轮，但这样的钟在一条颠簸摇晃的船上毫无作用。经过许多次试验，惠更斯用一个由两个弹簧推动的摆轮代替钟摆，造出一座成功的航海钟。惠更斯于1673年在巴黎出版了一本近代科学的经典作品《有摆的钟》，其中有许多启发性的意见，上述的航海钟就是其一。3年后，胡克发明钟的卡子摆擒纵机，把螺旋游丝用在表的摆轮上，又以“越紧张，弹力越大”原理来说明弹簧的运动。直到现在，仍被称为“胡克定律”。
在《钟表学》（Horologium）一书和另一篇特别的论文中，惠更斯研究离心力定律——一个旋转的物体中的每个分子，除躺在旋转轴中的以外，都受到离心力的支配，距离旋转轴越远或转速越大时，离心力也越大。他安装了一个急速旋转的黏土球，发现它成为一个在旋转轴两端变平的椭圆体。根据这个原则，他解释出木星两极扁平的现象，以此类推，他推断地球也是一样，一定在两极地方稍扁些。
惠更斯死后8年才发表的作品继续研究伽利略、笛卡儿和沃利斯的撞击问题。从打桌球到星球的碰撞，这些引人兴趣的神秘问题呈现出来。力是如何通过撞击从一个物体传到另一个物体的？惠更斯没有解释这个奥秘，但他定下了一些基本原则：
1.若一个静止的物体被一个和它相等的物体撞击，撞击后，后者将静止下来，而刚才静止的那个物体，将获得撞击者的速度。
2.若两个相等的物体以不同的速度互撞，撞击后，它们将以互相交换的速度运动。
3.若两个物体互撞，它们的质量和相对速度平方的乘积之和，在碰撞前后保持不变。
惠更斯于1669年提出的这些假设，赋予近代物理学最熟悉的能量守衡定理以部分的外观。然而，由于它们假定物体具有完全弹性，所以只在理论上正确。因为自然界的东西，没有一样具有完全弹性，所以两个物体撞击时的相对速度，会因它们的构成物质不同而相对减小。牛顿推定了木材、软木、钢、玻璃等物质减小的比率，写在他《数学原理》（1687年）第一册的导言中。
另一条研究路线由托里切利和帕斯卡对大气压力的实验而引出。帕斯卡于1647年已经公布：“任何一个容器，不管多大，都可以由抽出自然界已知和五官感觉得出的东西，而成为真空。”几百年来，欧洲的哲学家早已宣称“自然厌恶真空”。现在，一个巴黎的教授告诉帕斯卡，天使们自己就能造成真空。笛卡儿蔑视地批评说，世上唯一的真空是在帕斯卡的脑袋里。但约1650年，盖里克在马德堡造出一台抽气机，它能制造出如此接近绝对的真空，震惊了高级僧侣和科学界的领袖人物，这就是著名的“马德堡半球”实验（1654年）。在拉蒂斯邦（Ratisbon），当着神圣罗马皇帝斐迪南三世和帝国议会的面，他带来两个青铜做的半球，它们被熔接在一起，边缘并未机械地密连在一起，他抽出了里面几乎全部的空气，然后用16匹马联合起来的力量——8匹马朝一个方向拉，另外8匹反方向——也不能把这两个半球分开，但打开一个半球上的一个活塞后，空气进来，这两个半球就可以用手分开了。
盖里克有本事把物理学变成容易懂的东西给皇帝们欣赏。把一个铜球中的水和空气抽光后，他用一阵大得使人吃惊的声音，就把它弄破了，于是他证明了大气压力。他把两个相同的球平衡起来，抽掉其中一个中的空气，而使另一个坠落，因此证明了空气有重量。他坦白承认所有的真空都不是绝对的，但他显示出在并非绝对的真空里，火焰会熄灭，动物会窒息，一座正在报时的钟也不会再有声音，于是他为氧的发现和揭露空气是声音的媒介铺平了道路。他利用真空的吸力来泵水和举起重物，又在制造蒸汽引擎上走到了前面。成为马德堡市市长后，他不得不延至1672年才出版他的新发现。但他把资料送给卡斯珀·斯科特（Kaspar Schott），一位符兹堡的耶稣会物理教授，后者在1657年发表了一篇关于它们的说明。正是这份刊物，鼓舞玻意耳做了那些导出大气压力定理的研究。
罗伯特·玻意耳是17世纪下半叶英国科学繁花中重要的一朵。他的父亲查理·玻意耳是科克伯爵，在爱尔兰得到一大份产业，玻意耳本人在17岁时就继承了大部分（1644年）。由于常去伦敦，他认识了沃利斯、胡克、雷恩和“隐身学院”中其他的人，他迷上了他们的工作和抱负，便搬到牛津，在那里造了一所实验室（1654年）。他有着激昂的热情与任何科学都不能摧毁的虔诚信仰。他知道斯宾诺莎像崇拜上帝一样信奉“本体”时，他拒绝（通过兴登堡）和这位哲学家继续深交。但他把许多财产花在科学上，帮助过不少朋友。他又高又瘦，身体虚弱多病，却靠着不屈不挠的节食和养生把死亡挡在远处。他发觉在他的实验室，“忘我河里的水使我把一切忘得干干净净，除去做实验的愉悦”。
玻意耳读过有关盖里克的抽气机的报道后，在胡克的帮助下，设计了一个“空气引擎”来研究大气的性质。利用它和以后再造的装置，他证实气压计中水银柱的升降是被大气压力左右的，他又粗略地算出空气的密度。他的实验告诉人们，即使在不完全的真空状态下，一束羽毛和一块石头掉下来的速度同样快，因此把伽利略在比萨的实验推进了一步。他又表示，光不受真空的影响，所以它不像声音一样，是以空气为传播媒介的。他又确立了盖里克提出的证明：空气是生命不可缺少的（一只老鼠在真空容器中昏厥时，他停止了这实验，放进空气而救活了它）。盖里克被玻意耳的工作鼓舞，设计出一个更好的空气装置，继续科学研究。惠更斯于1661年拜访玻意耳，也被引导制造相似的仪器、做同样的试验。我们了解这些后，可以看出科学国际化正在进行中。
玻意耳把他充满创造力的研究转向折射光、晶体、比重、流体静力学和热方面，确立了以他为名的定理：空气或任何气体的压力，与其体积成反比——或者说，在固定的温度下，某一气体的压力和它体积的乘积是不变的。1662年，他首先宣布这一定律，但人们通常将之归于他的学生理查德·汤利（Richard Towneley）。胡克经过同样的试验，于1660年也得到了这条公式，但直到1665年也没有发表。一个法国教士马里奥特，约和玻意耳同时，也得到一个类似的结论——空气被压缩，是依据影响它的重量而定。他于1676年公布了这个结论，在欧洲大陆上，他的名字和大气压力定律连在一起的次数，比玻意耳多。
玻意耳和胡克遵循培根的观点，认为“热是一种膨胀的运动，并非发生于整个物体，而是它较小的部分”，而把热描述成“一种由于物体各个部分的运动或骚乱而出现的性质”。胡克以为热和火、火焰不同，火是发热物体表面空气的运动。胡克说“所有的物体都有某种程度的热在里面”，因为“物体的各个部分，虽然永远也不会很均匀，但的确都有震动”。冷只不过是其反面的观念罢了。马里奥特表演“冷”也可以燃烧来取悦他的朋友：用一块凹面的冰，他把阳光聚集在火药上，最后引爆了它。斯宾诺莎的朋友奇思豪斯伯爵利用聚合阳光投射，竟熔化了瓷器和银元。
在声学方面，英国人诺贝尔（Willam Noble）和托马斯·皮戈特（Thomas Pigot）各自发表（约1673年）：一根弦会因为另一条接近而且系在一起的弦被拉、扯或弄弯，而和后者一致地以不同的陪音振动。笛卡儿曾向梅森提过这点。约瑟夫·索弗尔（Joseph Sauveur）就这个观念继续研究下去，也独自达到了类似英国人的结果（1700年）。我们应该顺便注意一下索弗尔这位首先采用“声学”一词的人，竟从小就又聋又哑。1711年，约翰·肖尔（John shore）发明音叉。在这个时代，博雷利、维维亚尼、皮卡德、卡西尼、惠更斯、弗拉姆斯蒂德、玻意耳、哈雷和牛顿都曾尝试找出声音的速度。玻意耳的计算结果是每秒1126英尺，最为接近我们现在的估计。德勒姆（William Derham）指出（1708年），借观察闪电和雷声间隔的时间，这项知识可以用来计算一场暴风雨的距离。
17世纪下半期可能是光学历史上最辉煌的时代。首先，光本身是什么，那位永远准备钻进困难里的胡克侥幸地提出一种看法：光“只不过是发光体各个部分一种特殊的运动罢了”——光和热的区别，只在于光是物体组成分子更迅速的运动而已。第二，它移动得多快？那时的科学家都假定光的速度是无限的，甚至鲁莽的胡克也曾认为无论如何它都巨大到不可度量。1675年，罗默，一位被皮卡德带到法国的丹麦天文学家，注意到木星的一个卫星蚀的周期，依照地球正接近或远离木星的移动而改变，因而证明光的速度是有限的。他又根据卫星公转的时间和地球轨道的直径来计算，认为观测到的卫星蚀的差异，是由于光从那个卫星横过地球轨道消耗的时间而引起的。就靠这个薄弱的基础，他算出光的速度约为每秒12万英里。
可是，光如何传递呢？它是直线进行的吗？如果是这样，它又怎能避过棱角呢？格里马尔迪（Francesco Grimaldi），波伦亚地方的一位耶稣会教授，发现了折射现象，并将之命名（1665年）——一束光线经过一个小洞射进一间黑暗的屋子，会在对面的墙上扩散开来，比从光源通过小洞引出的直线涵盖的区域大；而且，许多光线经过一个不透明物体的边缘时，会轻微地偏斜出直线之外，这些和另一些发现，引导格里马尔迪接受了达·芬奇的看法，光以逐渐扩大的波动传播前进。胡克也同意了。但是，是惠根斯建立起至今仍使物理学家耳熟能详的光波理论。在另一本近代科学名著《光学论》（1690年）中，惠更斯报道了他研究12年后所得的结论：光是由一种假设的物质传导，这物质他称为“以太”（从希腊文“天空”一字而来），他认为“以太”由小、硬而有弹性的物体组成，它们从光源向外伸展，不断地做圆形的波动，而把光传导出去。基于这种理论，他建立了反射、折射和复折射的定律；他把光能绕过棱角和不透明物体的能力归之于光波包围运动；他假设“以太”的分子极为微小，可以在透明的液体和固体的分子之间自由来往，以解释半透明。但他承认，他无法解释光的偏极作用，这成为牛顿拒绝此种光波假说而宁可采取光是微粒子的理论的原因之一。
17世纪，在威廉·吉尔伯特（William Gilbert）和基歇尔研究磁力，以及卡比（Niccolo Cabeo）研究电荷斥力后，电力方面才有一些不显著的进展。哈雷曾研究地磁对磁针的影响，也是第一个了解地磁和北极光有关的人（1692年）。盖里克于1672年报道了一些摩擦生电的实验。一个硫黄球被他用手搓了一会儿，能吸起纸、羽毛和其他轻的东西，也能带着这些东西一起旋转，他以此比拟地球在运动时，也带着地表或接近地表的东西一起运动。他把一根羽毛放在一个带电的球和地板之间，羽毛来回地跳上跳下，证明了电的相斥性。他借着证明电荷能够在一条亚麻线上通行和物体被放在带电的球旁边时也会带电而开拓了导电的研究。霍克斯比（Francis Hauksbee），一名皇家学会会员，创造了一种较好的发电方法：急速旋转一个抽尽空气的玻璃球，然后用手按住它，接触之下，发出的火花长达一英寸，亮光足够看书。一个英国人沃尔（Wall）也造出类似的火花，而把它比作雷声和闪电（1708年）。牛顿于1716年也作了同样的比喻。富兰克林（Franklin）于1749年使这种关系更加坚定。于是，年复一年，前仆后继，那不可测知的无垠浩渺终于交出一些有趣的、自然之谜的碎片。
