Dalam sains, istilah ilmu alam mengacu pada pendekatan rasional untuk mempelajari alam semesta, yang dipahami sebagai entitas yang mematuhi aturan atau hukum alamiah.
Istilah 'ilmu alam' juga digunakan untuk membedakan bidang-bidang yang menggunakan metode ilmiah untuk mempelajari alam dari ilmu-ilmu sosial, yang menggunakan metode ilmiah untuk mempelajari perilaku manusia dan masyarakat; serta dari ilmu-ilmu formal, seperti matematika dan logika, yang menggunakan metodologi yang berbeda.