Los sistemas complejos, cuyo origen está en la Física, se definen como aquellos sistemas compuestos de múltiples elementos que interaccionan de tal forma que la suma de esas componentes (respuesta global) es más que la consideración sólo de las partes separadas. Desde una perspectiva mundial, esta área tiene aplicaciones diversas como la física, biofísica, química, bioquímica, biología, ciencias sociales, econo-física, ecología, incluso arqueología, entre otros.

La cosmología estudia el origen y evolución del universo utilizando como pilares,  teorías de la gravitación y de la física cuántica de campos. En gravitación se estudian los efectos de la teoría de la relatividad general de Einstein como así también de sus múltiples variaciones. El modelo estándar de la física de partículas provee del contenido material que da forma al universo.

Aborda el estudio de materiales cuyos aspectos macroscópicos requiere, en repetidas veces, la consideración de aspectos microscópicos (enlaces). Dentro de estos materiales se consideran aquellos con alta simetría como los cristales o, en el otro extremo aquellos altamente desordenados (como los sistemas amorfos)