自然科學是研究自然界的物質形態、結構、性質和運動規律的科學。它包括數學、物理學、化學、生物學、天文學等基礎科學和醫學、農學、氣象學、材料學等應用科學，它是人類改造自然的實踐經驗即生產鬥爭經驗的總結。它的發展取決於生產的發展。
原始社會中，人類對自然界的鬥爭，因生產工具簡單、粗笨，還受到原始宗教及其他意識的影響，自然科學的發展是緩慢的。不過，人類取得的每一個科技進步，都推動了生產的發展，同時又促進自然科學知識的不斷積累，預示着科技的新突破。因此，儘管當時的人們尚處於矇昧與野蠻狀態，他們在與自然界的鬥爭的過程中，以辛勤的勞動與聰明智慧，不斷地推動着科學技術的發展。
西班牙塔拉戈納市附近莫利·德·賽特（Molí del Salt）古人類遺址，西班牙羅維拉·維爾吉利大學（Universitat Rovira i Virgili）和加泰羅尼亞人類古生態學與社會進化研究所（the Catalan Institute of Human Paleoecology and Social Evolution）共同合作的一項考古研究表明，舊石器時代晚期的人類已開始循環使用石器類生活用品。該研究結論發表在最新一期美國《考古學期刊》（Journal of Archaeological Science）上。
研究人員是在對西班牙塔拉戈納市附近莫利·德·賽特（Molí del Salt）古人類遺址出土的燃燒過的石器製品進行研究後得出上述結論的。他們認爲，這些燃燒過的石器製品可以用來判斷循環利用前後石器的不同形態。研究結果表明，循環利用生活用品的現象在舊石器時代晚期已十分普遍。這種循環利用的行爲主要是爲了應急。研究表明，舊石器時代晚期，人們在日常生活中遇到緊急情況時，爲了避免因四處尋找製作工具的材料而浪費時間，開始選擇使用此前在當地居住的部落遺棄的工具進行加工。這也成爲當時的人們選擇居住地所要考慮的因素之一。
方位的確定對人們的生產、生活有着重要的意義，故人們很早就掌握了方位的辨別知識。他們從日出、日落及日落後北斗等星體出現的規律中探索出東南西北的不同方位。他們在營造房舍、埋葬死者時，都注意到朝向。例如住房的朝向大多選擇南向；同一個墓地，甚至同一個考古學文化的不同墓地中，絕大多數死者的頭都朝着同一個方向。雖然其中有些朝向與正方向（正南、正北等）略有偏差，基本方向都是不變的（少數不同方向的墓葬，應與死因有關）。如西安半坡墓地中墓葬的排列十分整齊，它們的方向基本一致，略有偏差者也與正西方向相差不超過 20°。u12290X在年代更早的新鄭裴李崗墓地清理的 114 座墓葬，均爲長方形豎穴墓，排列密集，很有規律，所有頭向均朝南或稍偏西。這些事例說明，距今 8000 年前的人們就已基本掌握了定向的方法。
一般認爲，古希臘人泰勒斯、亞里士多德是自然科學的創始人，伽利略·伽利雷是將實驗引入自然科學的首倡人。18世紀以前歐洲自然科學與哲學幾乎不可分開，勒內·笛卡爾、戈特弗裏德·威廉·萊布尼茨、約翰·洛克等等著名的哲學家同時也是自然科學家。在自然科學發展的早期，對自然物體或者分類的系統研究稱之爲自然歷史（Natural History，拉丁文historia naturalis）。
