自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。它包括数学、物理学、化学、生物学、天文学等基础科学和医学、农学、气象学、材料学等应用科学，它是人类改造自然的实践经验即生产斗争经验的总结。它的发展取决于生产的发展。
原始社会中，人类对自然界的斗争，因生产工具简单、粗笨，还受到原始宗教及其他意识的影响，自然科学的发展是缓慢的。不过，人类取得的每一个科技进步，都推动了生产的发展，同时又促进自然科学知识的不断积累，预示着科技的新突破。因此，尽管当时的人们尚处于蒙昧与野蛮状态，他们在与自然界的斗争的过程中，以辛勤的劳动与聪明智慧，不断地推动着科学技术的发展。
西班牙塔拉戈纳市附近莫利·德·赛特（Molí del Salt）古人类遗址，西班牙罗维拉·维尔吉利大学（Universitat Rovira i Virgili）和加泰罗尼亚人类古生态学与社会进化研究所（the Catalan Institute of Human Paleoecology and Social Evolution）共同合作的一项考古研究表明，旧石器时代晚期的人类已开始循环使用石器类生活用品。该研究结论发表在最新一期美国《考古学期刊》（Journal of Archaeological Science）上。
研究人员是在对西班牙塔拉戈纳市附近莫利·德·赛特（Molí del Salt）古人类遗址出土的燃烧过的石器制品进行研究后得出上述结论的。他们认为，这些燃烧过的石器制品可以用来判断循环利用前后石器的不同形态。研究结果表明，循环利用生活用品的现象在旧石器时代晚期已十分普遍。这种循环利用的行为主要是为了应急。研究表明，旧石器时代晚期，人们在日常生活中遇到紧急情况时，为了避免因四处寻找制作工具的材料而浪费时间，开始选择使用此前在当地居住的部落遗弃的工具进行加工。这也成为当时的人们选择居住地所要考虑的因素之一。
方位的确定对人们的生产、生活有着重要的意义，故人们很早就掌握了方位的辨别知识。他们从日出、日落及日落后北斗等星体出现的规律中探索出东南西北的不同方位。他们在营造房舍、埋葬死者时，都注意到朝向。例如住房的朝向大多选择南向；同一个墓地，甚至同一个考古学文化的不同墓地中，绝大多数死者的头都朝着同一个方向。虽然其中有些朝向与正方向（正南、正北等）略有偏差，基本方向都是不变的（少数不同方向的墓葬，应与死因有关）。如西安半坡墓地中墓葬的排列十分整齐，它们的方向基本一致，略有偏差者也与正西方向相差不超过 20°。u12290X在年代更早的新郑裴李岗墓地清理的 114 座墓葬，均为长方形竖穴墓，排列密集，很有规律，所有头向均朝南或稍偏西。这些事例说明，距今 8000 年前的人们就已基本掌握了定向的方法。
一般认为，古希腊人泰勒斯、亚里士多德是自然科学的创始人，伽利略·伽利雷是将实验引入自然科学的首倡人。18世纪以前欧洲自然科学与哲学几乎不可分开，勒内·笛卡尔、戈特弗里德·威廉·莱布尼茨、约翰·洛克等等著名的哲学家同时也是自然科学家。在自然科学发展的早期，对自然物体或者分类的系统研究称之为自然历史（Natural History，拉丁文historia naturalis）。
