Có ba phân ngành khoa học chính: khoa học vật lý, khoa học sự sống và khoa học trái đất. Tuy nhiên, có nhiều phân ngành cũng trùng lặp, chẳng hạn như hóa học vật lý, vật lý thiên văn, hóa học hữu cơ và địa chất học . Các bộ phận phụ này chồng chéo lên nhau vì chúng yêu cầu kiến thức về ít nhất hai bộ phận chính của khoa học.
Khoa học được định nghĩa là một nhánh kiến thức về nghiên cứu thế giới tự nhiên thông qua quan sát và phương pháp khoa học. Mặc dù các quan sát được nhìn thấy hàng ngày được chia thành ba bộ phận chính, chúng cũng được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, một ngành khoa học có thể được phân loại là thuần túy hay lý thuyết. Khoa học thuần túy giải thích một hiện tượng trong khi khoa học lý thuyết dựa trên các phương pháp suy luận giả thuyết.
Khoa học vật lý, chẳng hạn như vật lý và hóa học, có liên quan đến vật chất và năng lượng và mô tả vũ trụ vật lý trong các phép đo khách quan. Khoa học trái đất, địa chất và thiên văn học, có liên quan đến trái đất, các hiện tượng địa chất và khí quyển, và hệ mặt trời của nó. Khoa học đời sống, sinh học và thực vật học có liên quan đến tất cả các sinh vật sống và mối quan hệ của chúng với nhau và môi trường của chúng.
Mỗi bộ phận chính của khoa học được phân loại là khoa học thuần túy, tuy nhiên, khi các bộ phận chồng chéo lên nhau và các khoa học tổng hợp mới xuất hiện, thì khoa học lý thuyết được tạo ra để hình thành các nghiên cứu như cổ sinh vật học và du hành vũ trụ.
