На протяжении своего существования физика всегда была тесно связана с математикой. Многие разделы современной математики возникли именно благодаря необходимости решения проблем, появившихся в процессе познания физического мира.
Например, чтобы создать теоретическую основу классической динамики, И. Ньютон использовал математические модели, которые дали толчок к созданию новой математической теории, которая называется дифференциальное исчисление. В свою очередь в доведении своих теоретических положений и подтверждении гипотез физики пользуются математикой, ее понятийным аппаратом. Поэтому не случайно математику считают языком физики.
Физические величины, которые являются основой физического знания, по математическим свойствам бывают скалярными или векторными. В зависимости от этого математические действия с ними выполняют по разным правилам. В частности, со скалярными величинами (путь, масса, работа, мощность и т.д.) действуют как с действительными числами. Например, сумма скалярных физических величин рассчитывается как алгебраическая сумма их числовых значений.
Векторные величины (перемещение, скорость, сила и т.д.) подлежат другим установкам, с учетом их направления. В частности, сумма векторных величин вычисляется как геометрическая сумма векторов, результирующая которой также является вектором. Добавляют векторы, применяя правило треугольника или правило параллелограмма. В кинематике часто ищут проекции вектора на соответствующую координатную ось. Они могут быть положительными, отрицательными или равен нулю, поскольку учитывают числовое значение косинуса угла между вектором и координатной осью.