本书对物理学的全貌进行了整体讲述。《费恩曼物理学讲义》已经出版超过半个世纪，迫切需要一个同样水准的包括物理学各个方面的新的 教材。本书的编写正是出于此目的。在《费恩曼物理学讲义》成书后的半个多世纪里，物理学有了重大进展，如粒子标准模型的建立，以及有关恒星、宇宙的新发现、新解释。在内容方面，本书是《费恩曼物理学讲义》的很好补充。在讲述角度上，本书以变分法贯穿全书，提供了看问题的新角度。
本书以物理学演化历史为叙述顺序，注重从观察、实验、理论和应用这一科学发展的内在逻辑角度，讲述物理学知识体系是如何一步步建立起来的，内容涉及经典力学、热力学与统计力学、电磁学、相对论、量子力学、原子与分子物理学以及天体物理学等。科学家生平故事穿插其中，鲜活展现了重大物理学进展中的人。可以说，物理学的历程正是一代代物理学家探索自然界的好奇之旅。 相信读者从本书可以 加容易、 加清晰地发现科学是怎样从简单的开始，又是如何发展成为 这宏伟而复杂的精神大厦的。
本书给出了20世纪场论的概念发展的广泛综述，涉及从广义相对论到量子场论和规范场论的概念发展。作者针对这些理论的概念基础给出了一种历史批判性的阐述，揭示了这些自然概念演进的模式。
