除了上麵介紹過的畢達哥拉斯弦定律之外，被古代希臘人正確了解的物理定律還有其他3道，那3道物理定理都是由一個人——阿基米德所發現和詳述的。阿基米德是古希臘最為傑出的物理學家，他在物理學上取得的成就遠高過同時代的所有其他學者。現在我們用今天的話語來描述一下這3個定理：杠杆定律解釋了因為杠杆能夠按照離支點距離的比而將一個力放大，所以我們可以利用杠杆用較小的力氣來舉起質量較重的物體。而浮力定律則是在說任何浸入液體的物體都會受到一個向上的力，並且這個力的大小就等同它所排開的液體所受到的重力。反射定律則揭示，入射光和鏡麵所成的夾角等於反射光和鏡麵所成的夾角。奇怪的是阿基米德卻沒有將它們稱作定律，也並沒有做出具體的解釋，他將這3個定理處理成仿佛是在一個公理係統中的一些純粹的數學定理，提得一提的是，阿基米德的該係統很像另一位數學家歐幾裏得為幾何所創立的係統。
幾乎與此同時，出生於北希臘愛奧尼亞殖民地的德謨克裏特正在思考著一個問題：當我們將一個物體切割成小塊時會發生什麼事情？德謨克裏特論證道，人們應該不能將這個過程無限繼續下去。德謨克裏特假定所有的東西，包括生物都由一些不能被分開切割的基本粒子構成。他將這些基本的粒子命名為原子，而原子在希臘語中就是“不可分割的”的意思。德謨克裏特還相信我們肉眼看到的種種物質現象都是由原子碰撞而產生的。德謨克裏特將這一觀點稱為原子論，根據原子論，所有原子都在空間中不停運動著，除非受到外界的幹擾，否則將無限地向前運動。今天的學者們將德謨克裏特提出的這個思想稱之為慣性定律。
古希臘的哲學學派往往擁有著和其他學派不同甚至相互矛盾的傳統，而愛奧尼亞不過是古希臘學派中的一家。可惜的是，愛奧尼亞人所倡導的世界觀，即自然是可通過一般定律得到解釋的，並且能夠歸結為簡單的一族原理，隻在短短的幾個世紀的時間裏造成了深遠影響。出現這種現象的一個重要的原因便是愛奧尼亞學者的理論並沒有給自由意誌或目的、神幹涉世界運行等觀念留下太多回轉的餘地。而這一驚人的遺漏是使當時希臘的許多思想家和現在的許多人都感到極度不安的。哲學家伊壁鳩魯便是基於“與其成為自然哲學家天命的“奴隸”，還不如追隨神的神話”這樣的原因而反對德謨克裏特提出的原子論。亞裏士多德也同樣拒絕接受原子的概念，因為在他的心中不能認同人是由無靈魂、無生命的東西組成的這個想法。愛奧尼亞學者提出的宇宙並不是以人為中心的這一理念是人類在理解宇宙的道路上的一座意義重大的裏程碑，但是這種思想幾乎到了20世紀後的伽利略時代才再次複活，得以重見天日，而且沒有再次被世俗所拋棄，而是開始普遍地被人們所接受。
13世紀早期，基督教哲學家托馬斯·阿奎那采納了這個觀點並加以利用，依靠它來論斷上帝的存在，他在書中寫道：“很明顯，沒有生命的物體並非偶然地，而是有意地走到它的終點……因為有一位智慧的造物主命令自然的萬物走向其終點。”晚至16世紀，偉大的德國天文學家約翰斯·開普勒還在相信行星是具有感覺的並且有意識地遵循著某種運動定律，這些定律存在於行星的“頭腦”裏並且能夠被它們所理解。
自然定律必須被有意地服從，這樣的觀念反映了古人專注的問題是自然為什麼要這樣做，而並非是自然具體的行為。“所有的科學都必須首要以觀察為基礎”這樣一個在今天看來毋庸置疑的思想方法在當時的古希臘卻被大多數的人普遍拒絕，亞裏士多德還是拒絕這個觀點的主要倡議者之一。但不可否認的客觀條件是，在古代，做到精確測量和數學計算確實是挺困難的。在如今，我們在算術中普遍使用的十進位記法一直到大約公元700年才出現。正是印度人踏出的第一步，才奠定了數學成為現在這樣方便實用的工具的基礎，而甚至直到15世紀才出現了加減的縮寫。更有甚者，在16世紀之前，等號竟然和能計時到秒的鍾一樣都沒能出現。
希臘基督教的繼承者們拒絕接受這樣的一個觀念：宇宙是由中性的自然定律製約的，他們還反對人類在宇宙中不占有優勢地位的這一觀點。盡管在整個中世紀都並沒有一個連貫的哲學體係，但總體的基調還是認為宇宙隻是上帝的玩具小屋，同時宗教本身就是一個遠比自然現象更有研究價值的對象。按照當時的教皇約翰21世的指示，1277年，巴黎主教滕皮爾發表了應當予以譴責的219項錯誤和異端的清單，其中一項便是自然遵循定律的思想，因為那和基督教中上帝萬能的觀點相衝突。有趣的是，數月後，教皇約翰因為宮殿的屋頂墜落而被砸死，而這一現象便是由於引力定律的效應。
自然定律的概念
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正式出現有關自然定律的現代概念是在17世紀的時候。而開普勒也許是第一個在現代科學意義上理解了這個術語的科學家，盡管正如我們之前說過的一樣，開普勒在當時仍保留有物理對象的泛靈觀點。而雖然伽利略在其大多數著作中都沒有提到過“定律”這一術語（盡管這個詞語出現在那些著作的譯本之中）。但是不管伽利略是否用了這個詞，他本人的確發現了大量的定律，並且提出了觀測是科學的基礎、科學的目標是研究存在於物理現象之間的定量關係的這樣兩個十分重要的原則。而真正意義上明確並嚴格地表述出和我們現在理解的自然定律概念相同的第一人卻是勒內·笛卡兒。
笛卡兒相信，所有物理現象都一定要按照運動物體的碰撞來解釋，他還提出，物體由3個定律來製約，這便是著名的牛頓三大運動定律的前身。笛卡爾同時還斷言，那些定律在任何地方和任何時間中都會是有效的，並且明確地說明了服從那些定律並不意味著那些運動物體具有精神。笛卡兒還意識到了現如今我們稱之為“初始條件”的條件的重要性。“初始條件”指的是在我們想作預言的時間間隔的開端一個係統的狀態。在給定了一族的初始條件下，自然定律就能確定一個係統如何在時間中演化，而如果沒有了特定的初始條件，係統的演化就不能被指定。舉個例子來說明，如果在零時間處於正上空的鴿子釋放某物，那麼該落體的路徑就由牛頓定理來決定。但是在零時間，若是不能確定鴿子是靜立在電線上還是在以每小時20英裏的速度飛行的話，相同事件的結果就有了不確定性。為了能夠合理正確地應用物理定律，人們必須要知道係統是如何出發，或者至少在一確定時刻的係統狀態。（因為現在人們可以通過定律在時間中將係統向過去演化。）