আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের ভিত্তি গঠনে থার্মোডাইনামিক্স একটি অপরিহার্য বিষয়। শিল্প বিপ্লবের সময় তাপ ইঞ্জিনের কার্যকারিতা বিশ্লেষণের মাধ্যমে এই শাখার বিকাশ ঘটে। বর্তমানে থার্মোডাইনামিক্স শুধু পদার্থবিজ্ঞানেই সীমাবদ্ধ নয়; বরং রসায়ন, প্রকৌশল, জৈববিদ্যা এবং এমনকি মহাকাশ বিজ্ঞানে এর ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে। এই গবেষণাপত্রের উদ্দেশ্য হলো থার্মোডাইনামিক্সের মৌলিক ধারণাগুলোকে একটি সংগঠিত ও তাত্ত্বিক কাঠামোর মধ্যে উপস্থাপন করা।

পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসে নিউটনীয় যান্ত্রিকতত্ত্ব একটি যুগান্তকারী অগ্রগতি হিসেবে বিবেচিত। সপ্তদশ শতাব্দীতে স্যার আইজ্যাক নিউটন বস্তুর গতি ও বলের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে একটি সুসংগঠিত তাত্ত্বিক কাঠামো উপস্থাপন করেন। এই তত্ত্ব দীর্ঘ সময় ধরে প্রকৃতির গতিশীল ঘটনাবলি ব্যাখ্যার প্রধান মাধ্যম হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছে এবং আধুনিক যান্ত্রিক প্রকৌশল ও জ্যোতির্বিজ্ঞানের ভিত্তি গঠন করেছে।

পরিবর্তনশীল রাশি বিশ্লেষণের প্রয়োজন থেকেই ক্যালকুলাসের উদ্ভব ঘটে। সপ্তদশ শতাব্দীতে আইজ্যাক নিউটন ও গটফ্রিড লাইবনিজ স্বাধীনভাবে ক্যালকুলাসের ভিত্তি স্থাপন করেন। বর্তমান যুগে ক্যালকুলাস পদার্থবিজ্ঞান, প্রকৌশল, অর্থনীতি এবং ডেটা বিজ্ঞানের অপরিহার্য গাণিতিক হাতিয়ার হিসেবে ব্যবহৃত হচ্ছে।

প্রাচীন গ্রিক গণিতবিদ ইউক্লিড থেকে শুরু করে আধুনিক যুগের গণিতবিদদের গবেষণায় এই শাখার ধারাবাহিক উন্নয়ন ঘটেছে। প্রাথমিকভাবে এটি বিশুদ্ধ তাত্ত্বিক বিষয় হিসেবে বিবেচিত হলেও আধুনিক ক্রিপ্টোগ্রাফি ও তথ্য নিরাপত্তায় সংখ্যাতত্ত্বের ব্যবহার এর গুরুত্ব বহুগুণ বাড়িয়ে দিয়েছে।