简单性：牛顿说：“自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余原因夸耀自己。”在自然定律中，如果我们不添加在数学上受简单的定律支配的陈述，那么自然受严格定律支配的断言就缺乏一切内容。开普勒三定律、牛顿力学体系、麦克斯韦方程组、爱因斯坦的相对论，以简单的数学形式概括了极其深刻而丰富的内容。自然的复杂性是由自然的简单性演化而来的说明自然界中存在简单性现象，在对复杂性现象的认识过程中也要用到简单性原则。
复杂性：自然界是由一个个复杂系统构成的，其中的因素相互关联，事情彼此交织在一起，往往牵一发而动全身。换句话说，自然界中的每个因素对其它因素的变化都是敏感的，会随时根据这些变化的信息改变自己的行为。这样，我们在观察和解决与自然有关的问题时，开始考虑到它包含在许多相关的问题之中，认识到地球上每个地区遭受破坏，整个地球都会有切肤之痛。举例来说，砍掉一片又一片亚马逊雨林，就有可能抑制雨林的自我恢复能力，就会不可逆转地毁掉这个地球上重要的组成部分，并且极大地改变全球气候。因此，我们与自然界打交道时，需要从全局性、动态性、特殊性、长期性等各个角度关注自然的反映，尊重地球上存在的各种各样的自然过程。

机械论自然观：经典力学的发展