Matematiksel Fizik Anabilim Dalı doğal olayların fiziğinin matematiksel modellemesi ve soyutlanması olarak ifade edilebilir. Matematiksel tekniklere sıkça başvurur. 
Temel amaç modellemelerden faydalanarak bir takım çıkarımlarda bulunmaktır. Bilimin gelişebilmesi için teorik modellerin deneysel çalışmalarla doğrulanması gerekir.