自然辩证法是由恩格斯开创的、以他未完成的著作《自然辩证法》为标志的马克思主义哲学的一个新领域。
自然辩证法研究的是自然的辩证法和自然科学的辩证法，它既是辩证的自然观和自然科学观，又是自然科学研究的认识论和方法论，即马克思主义的自然哲学、科学哲学和技术哲学。
首先，自然辩证法研究自然宇宙、生命界的系统层次结构和发展演化规律，研究自然、生物、人类社会的辩证关系，并由此研究唯物辩证法的基本范畴，如：物质、意识、运动、时间、空间、系统、信息、规律等在自然界演化中的作用、辩证法的基本规律如对立统一规律、质量互变规律、否定之否定规律和以成对范畴形式出现的一系列规律，如：原因与结果、本质与现象、必然性与偶然性、结构与功能、有限与无限、可逆与不可逆、有序与混沌、确定性与随机性等等在自然界中的表现，以帮助人们树立科学的自然观。
其次，自然辩证法概括总结自然科学研究的辩证法，为人们提供正确的认识论和方法论，如：自然科学研究的认识过程的规律性、自然科学的经验认识方法、自然科学的理论思维方法、自然科学认识中的科学语言问题、自然科学知识发展的一般规律与模式等。
自然科学研究是一种发现未知事物的研究活动，是对自然界的认识活动，需要以正确的认识观和方法论为指导。对上述问题的正确认识，是从事科学研究和创新的基础。
第三，自然辩证法还研究科学的社会功能和历史作用，以帮助人们建立符合时代要求的自然科学观。
自然科学既是一种认识现象，是人类对自然界的反映，又是一种社会现象，是人类改造自然的社会实践活动，具有社会意识形态和社会生产力的两重性。
自然科学辩证法研究对象主要包括：
作为第一生产力的科学技术的社会功能与作用，科学技术转化为生产力的规律，科技产业生产力的发展规律，科学作为生产力与政治、经济、军事、国际关系、教育、社会的相互关系及其发展规律，科学作为社会意识形态与哲学、宗教、道德、法律、艺术、文化的相互关系等。
能否拥有正确的科学观，将直接影响科学工作者从事科学研究的目的和价值取向，尤其在当今时代，科学技术的发展要求科学工作者有越来越高的社会责任感和道德观念，也就是说人类社会发展掌握在科学家和科学工作者手中，科学工作者树立正确的科学观就显得更为重要。
在西方科学界，自然辩证法的研究被称之为“自然哲学”或“科学哲学”，前苏联称之为“自然科学的哲学问题”。
德国哲学家莫里茨·石里克在其所著《自然哲学》一书中，曾把自然哲学的任务确定为：“①为获得全部自然过程的完整图像而对知识进行综合；以及②对自然科学的各个基础在认识论上加以辩白。”
认识和研究自然界整体，是人类理性的一种自然倾向，自然哲学就是人类以抽象的思辨的方式提供自然界整体知识的哲学理论，它涉及人们对于自然界以及人与自然关系的总观点即自然观，成为人们的世界观、宇宙观不可分割的组成部分。
在恩格斯创立“自然辩证法”学说之前，随着古代科学技术的发展，人类对自然界所作出的理性概括，即自然哲学思想也不断演化。
,
