Вторая половина XIX в. характеризуется высокими темпами развития всех сложившихся ранее и возникновением новых разделов физики. Особенно быстро развиваются теория теплоты и электродинамика. Теория теплоты развивается в двух направлениях: развитие термодинамики, непосредственно связанной с теплотехникой, и раз­витие кинетической теории газов, которое привело к возникнове­нию статистической физики. В области электродинамики важнейшим событием явилось создание теории электромагнитного поля.

Характерная особенность развития физики этого периода — усиливающиеся противоречия между старыми механистическими, метафизическими методологическими установками и новым содержанием физической науки. Открытие закона сохранения и превращения энергии, развитие теории электромагнитного поля, кинетической теории теплоты требовали нового методологического подхода для их интерпретации. Но физики в основном продолжают оставаться в плену старой (метафизической, механистической) методологии. И теория электромагнитного поля, и кинетическая теория теплоты развиваются на основе механистических представлений. Господству­ет мнение, что до окончательного создания абсолютной механисти­ческой картины мира осталось совсем немного; и в связи с этим у многих физиков крепнет надежда на построение механической тео­рии теплоты, механической теории электрических и магнитных яв­лений и т.п.

Развитие физики во второй половине XIX в. связано с матери­альным производством, промышленностью, индустрией еще более тесно, чем в первой половине XIX в. Результаты физических иссле­дований все чаще становятся условием дальнейшего технического прогресса. Причем не только развитие уже существующих, но и возникновение новых отраслей техники было невозможно без пред­варительных научных исследований, научных открытий. Так, без исследований по термодинамике не могло быть и речи о совершен­ствовании паровой машины или создании новых типов тепловых двигателей — двигателя внутреннего сгорания, паровой турбины. Только на основе результатов научных исследований в области электричества и магнетизма, которые долгое время не имели прак­тического применения в промышленном производстве, возникла электротехника.