Cada una de las cosas que hay en el universo se compone de dos cosas; materia y energía. Las tres disciplinas (en lugar de agencias) que las investigan son la biología, la química y la física.
La materia es todo lo que es físico; ya sea algo enorme como el Empire State Building, o algo diminuto como partículas de arena. Incluso es el aire que respiramos. La materia está formada por partículas llamadas moléculas y átomos.
Los átomos son partículas de elementos, que son cosas que no se pueden descomponer más. Actualmente, hay 109 elementos conocidos, pero pueden combinarse de muchas formas diferentes y formar lo que se conoce como compuestos. Las moléculas son las unidades individuales que forman los compuestos.
Hay cuatro tipos fundamentales de materia; líquido; sólido; gas y plasma.
La energía hace que las cosas cambien o funcionen y hay dos tipos principales: energía potencial y cinética.
La energía potencial es la energía que se almacena y la energía cinética es la energía que está en uso. Por ejemplo, si dejara caer una piedra desde lo alto del Empire State Building, la piedra poseería energía cinética, que proviene del peso de la piedra.
Las formas típicas de energía con las que todos estamos familiarizados son la luz, la energía eléctrica, el calor y el movimiento.
Hay mucha preocupación a nivel mundial sobre los tipos de energía que usamos debido a los efectos que está teniendo sobre el calentamiento global. Debido a esto, ha habido, y todavía hay, mucha investigación en formas alternativas de energía que son 'más limpias' y renovables.