自然现象，顾名思义，是相对于人类社会现象而言的一个概念。是指在自然界中由于大自然的自身运动而自发形成的反应。其主要特点是完全不受人为主观能动意愿影响。如花开花落，刮风下雨，河水流淌等。正是有这些丰富的自然现象，才会促使人们更好的去认识自然界的内在规律，宇宙奥妙。
自然现象按照产生的机制不同，大致可以划分为以下类别：物理现象﹑化学现象，生命现象，地理现象等几大类。
物理现象是指物质的形态、大小、结构、性质（如高度，速度、温度、电磁性质）等的改变而没有新物质生成的现象。即物理现象是物质没有发生结构意义上改变的反应。例如，水变成雪。河水变成海洋水。
化学现象正好是与物理现象相对的一种自然现象。比如钟乳石的形成就是一种化学现象。是物质在本身结构发生改变的一种反应。它的改变不再是物质原本本身。
生物现象又可以称之为生命现象。是自然界最为神秘的一种自然现象。它表现为生命的遗传，生命的诞生，生命的生长等一系列反应现象。例如，植物种子的发芽，树木的生长，婴儿的出生等等。具体而言，生命现象有如下表现：
应激性是指生物个体对外界刺激发生反应的特性。例如昆虫的驱光反应，
新陈代谢是指生物体与其周围环境之间进行物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程。
生物的生长，是指生物把生命所需要的物质吸收到体内，经过一系列转化后成为其自身的物质，而使生物个体长大的过程。生物生长到一定程度后具有产生后代的能力，即具有繁殖能力。由于任一生物个体有朝一日总要死亡，生物的繁殖保证了种族和生命的延续。
生物进行繁殖时，具有“类生类”现象，如狗生狗、猫生猫。这种亲代与子代相似的现象称为遗传，它保证了各个物种的相对稳定性。但是，亲代与子代之间，以及子代各个个体之间总会有差异，这种现象称为变异。生物有了变异，通过自然选择把有利变异在群体中固定下来而成为新类型，使生物得以进化。
地理现象就是明显与地理要素相关的现象总称。例如火山，地震现象，天气现象，洪涝干旱现象等等。严格意义上来理解，有些地理现象会同时包含物理现象，化学现象和生物现象。这些现象分类之间并无绝然界线。只是主要侧重于哪一种现象占优势。例如，火山爆发，由于特殊的条件反应，可能发生物理变化，改变地貌形态，也可能发生了化学变化，使得某些物质结构在这种强烈条件作用下发生巨大改变，也可能发生生命现象。比如对生命的内在结构产生积极和消极作用，改变生命节律等。极光，顾名思义，是指发生在地球南北两极地区的一种特殊自然现象。
乳房云也被称为乳房积云，它是由无数个袋状下垂云状结构组合在云层底部，它主要是由冰物质构成，可以沿着任何一个方向沿伸数百英里，然而一些乳房云结构可保持静止不变10－15分钟。每当乳房云出现就预示着恶劣天气的到来，它经常是暴风雨或其他恶劣天气来袭的前兆。
赤潮是发生于河口、海洋或淡水水藻水域中快速堆积，从而覆盖整个海域或海滩，使海水变成血红色的一种自然现象。
融凝冰柱看上去非常像冰矛，主要存在于高山冰川地区。
在美国加利福尼亚州死亡谷泥浆戈壁上有会移动的石头。甚至重达数百磅的石头也会自然移动数百米之外。
超级气流柱是在强烈暴风雨中持续出现纵深旋转上升气流的现象，超级气流柱席卷某一地区通常会带来冰雹、或暴风雨，有时还会产生龙卷风。有时超级气流柱会降落一些巨大的冰雹，该现象可能出现于地球的任何地区，在美国大平原出现的概率较高。
火焰龙卷也被称为火魔或火旋风，是火焰在某些特殊条件下的罕见现象。一般火焰龙卷多发生于丛林火焰中，垂直旋涡状火柱形成于特定的气流和温度条件下。火焰龙卷可形成30-200英尺高，直径达到10英尺，但仅持续几分钟。
这一奇特的自然现象通常只在非常寒冷的国家或地区出现。缓慢流动的河水可形成缓慢旋转的漩涡，当水流旋转时，便形成冰圈。
重力波状的云层产生于上升气流进入稳定的气穴（air pocket）。向上的气流冲量在气穴中产生连锁反应，从而形成大气层中云层的变化，改变云层动态曲线，使云层出现如同重力波一样的摆动波纹。
嗡嗡的噪音是指人耳无法听到的持续、扩散性低频交流噪音的总称，
自然现象与社会现象相比，有自己突出的特点：
自然现象是自然界发生的一种反应。这种反应是客观存在的，不以人的意志为转移。例如，地震现象不会认为人类觉得它有害，就会主动消失。
自然现象是世界物质自身不断运动的结果。正是由于不断的运动，才会发生层出不穷的自然现象。例如生命的自然成长，种子的逐步发芽等。
自然现象的发生有其自身的内在规律。它们是在物质世界复杂系统下多种自然条件相互作用下发生的变化。这种变化在某种程度上，即在临界状态上产生改变有一个逐步积累能量或者是信息的过程。而这正是它们又相对稳定的内在依据。例如，火山地震等现象不是时刻在发生。它是地球能量自然释放的现象。这个现象需要时间去积累。这也就是为什么火山口周围依然人群密集的原因。比如印度尼西亚地区的人们就是如此，他们会等到火山发泄完毕，又回到火山口下种植庄稼。这表明，人们已经认识到自然现象有相对稳定的一面，从而好好利用这一点。像这样的例子不胜枚举。
正是人们认识到了自然现象具有以上特点，为人们大胆研究自然现象所表示的规律提供充足的证据。
在人类不断接触自然界的过程中，人们摸索出了很多的认识自然现象，把握自然规律的方法。
科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。人们根据需要，把科学实验分为以下几种：
定性实验：判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能等内容。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段，把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面，它是定量实验的基础和前奏。
定量实验：研究事物的数量关系的实验。这种实验主要是采用物理测量方法进行的，定量实验一般为定性实验的后续，是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。
验证性实验：为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。
结构及成分分析实验：它是测定物质的化学组分或化合物的原子或原子团的空间结构的一种实验。
对照比较实验：指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物，作为对照比较的标准，称为“对照组”，让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物，作为实验研究对象，称为实验组，通过一定的实验步骤，判定研究对象是否具有某种性质。
析因实验：是指为了由已知的结果去寻求其产生结果的原因而设计和进行的实验。
判决性实验：指为验证科学假设、科学理论和设计方案等是否正确而设计的一种实验，其目的在于作出最后判决。
观测法是人们认识事物，获得第一手资料的基本研究方法。是研究者有目的、有计划地在自然条件下，通过感官或借助于一定的科学仪器，对自然现象进行研究的一种方法。很多自然现象都是通过这咱方式获得结论。例如对星象的观测，对水文特征的观测等。
数学方法简而言之，就是用定量的方法对自然现象进行度量，分析，建模等，以达到科学认识自然现象的目的。
通过研究收集相关文献资料进行研究。例如哈雷对前辈慧星资料的研究分析与整理就属于典型的这个方法。
