Система естественных наук менялась с момента их зарождения следующим образом:

1. Натурфилософия (VI–IV вв. до н. э. — до XIII–XV вв. н.э.). 2 На этой стадии сформировались общие представления об окружающем мире как о чём-то целом. 2 Отличительной чертой являлось господство методов наблюдения, а не эксперимента, догадок, а не точно воспроизводимых выводов. 2
2. Аналитическая стадия (XV–XVIII вв.). 5 На этой стадии происходило мысленное расчленение и выделение частностей, что привело к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других наук. 5
3. Синтетическая стадия (с XVIII века по начало XIX века). 3 Характеризуется созданием универсальных законов, например, периодическая таблица химических элементов Менделеева. 3 Особое значение предаётся теории эволюции Дарвина, которая даёт представление о происхождении и развитии жизни на Земле. 3 На первый план выходят естественные науки, такие как химия и физика, призванные объяснить и экспериментально подтвердить вновь возникающие теории. 3
4. Интегрально-дифференциальная ступень (вторая половина XIX века — до середины XX века). 3 Примечательной особенностью этого периода стала значительная дифференциация наук. 3
5. Естествознание рубежа XX–XXI вв. или информационный период. 3 Этот период характеризуется объединением различных дисциплин для поиска ответов на вопросы современности. 3 На первый план вышел технический прогресс. 3

Кроме того, на стыках естественных наук появились такие науки, как геофизика, астрофизика, биофизика, биохимия, физическая химия, химическая физика, геохимия, метеорология, климатология, почвоведение. 1 Также образовались прикладные науки, такие как агрохимия, химическая технология, горная наука и другие. 1