《物理學》全書共8卷66章，是論述自然及其運動的學說。書中也探討了許多重要的哲學範疇。
在這部著作中，亞里士多德對於「自然」作了兩種解釋。他指出，事物自身內部，都有一種它之所以運動和靜止的根源，這種根源就是自然，因此「自然乃是以它為基本屬性的東西之所以被推動或處於靜止的一個根源或原因。正是藉著它，而不是藉著一個附隨的屬性，該物才有運動和靜止」。（《物理學》）這是第一種解釋。自然是本身具有一個運動的根源的東西的形狀或形式，即自然是一種形式的東西。這是第二種解釋。
在這部著作中，亞里士多德論證了事物存在和變化的原因。他首先闡明了考察事物原因的重要意義，指出要想瞭解事物是什麼，就必須認識事物的原因。接著他分析了原因的四種涵義：（1）為一件東西所從出、並且又繼續存在著的東西；（2）形式或原型，亦即表述出本質的定義，以及它的「種」；（3）變化或停止的最初源泉；（4）在目的這個意義之下的原因，或一件事之所以被產生的「緣由」，例如健康乃是散步的原因。在他看來，後三種原因常常合而為一：因為那個「是什麼」和「所追求的那個東西」乃是同一個東西，而運動的最初的源泉與這些東西也是同類的。

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接著他闡述了關於事物產生的必然性和目的性的關係問題。他對於必然性作了專門論述，並在強調事物發展的必然性的同時，也看到了在必然性中會出現偶然性的問題。但是他又認為事物必然性受事物的目的所支配。有智力的人的活動是為了一定的目的，人工技藝產品是為了一個目的，自然也是如此。他進一步分析說，事物的目的產生於自然本身，因為自然就意味著兩個東西：質料和形式，而後者是一切事物所追求的目的。這就是說事物為什麼是這個樣子，而不是那個樣子，是它未形成之前就預先安排好的。這是錯誤的目的論。

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在這部著作中，亞里士多德詳細地考察了事物的運動及其形式。他指出，只有認識運動的意義，才能瞭解自然的意義。運動不是存在於事物之外，而是存在於事物之中。運動表現有以下幾種形式：在實體方面，是實有和缺乏；在性質方面，是白和黑；在數量方面，是完全和不完全；在位移方面，是向上或向下。他還從潛能和現實的關係上給運動下定義：潛在的東西的實現或完成就是運動。他把運動分為直線運動和圓周運動。所謂直線運動就是上下左右的運動，它是有限的，而圓周運動是無限的，屬於天體運動。

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