20世紀，西方文明將人類探索未知的學問分為三類，自然科學、社會科學和人文科學。其中，自然科學之於人文科學的比較，從始於差異化的爭執，到相輔相成的配合，再到互為延伸的論證，作為人類文明發展的兩條重要脈絡，自然科學和人文科學的聯繫愈加緊密。
從被研究的對象來看，自然科學(natural science)是研究無機自然界和包括人的生物屬性在內的有機自然界的各門科學的總稱。現代自然科學產生於四百年前，在發展的過程中，不斷有新的假說、新的學科產生，並不斷更新、淘汰原有的理論。但其基本假設一直未變，就是認為物質世界是客觀的、無意識的，自然規律不受人的主觀意志影響。四百年來，伴隨著人類社會發展，科學研究的對象越來越複雜，研究的層次不斷提升。自然科學成果往往呈現為對客觀存在的瞭解和認知方面。認知的對象是整個自然界，即自然界物質的各種類型、狀態、屬性及運動形式。認知的過程在於揭示自然界發生的現象和過程，進而把握這些現象和過程背後的實質和規律。認知的目標一是可以直接合理地使用它們，另外還可以通過它們預見新的現象和過程，為人類物質文明實踐更合理而充分地利用自然界資源開闢各種可能的途徑。
而人文科學(humanities)，則是那些研究人類的交流、信仰、情感、道德和美感等的各門科學的總稱，其拉丁文的本意為人性與教養。人文科學是以人的社會存在為研究對象，以揭示人類社會的本質和發展規律為目的的科學。人文科學研究不僅僅是一種真理性探索，往往還代表了一定的價值觀和社會集團的利益。人文科學呈現過程區別於自然科學與社會科學對普遍規律的發掘和思考，人文科學更多關注的是人性主觀意識中“具體的”、“個別的”和“獨特的”價值觀，突出獨特性、意外性、複雜性和創造性。
從涉及學科的細節來看，自然科學涉及有機自然科學和無機自然科學兩類。一切生命科學，其中包括人的生理學和人類學以及高級神經活動生理學和心理學的一部分屬於第一類；宏觀和微觀力學、物理學、化學、地質學和天文學等屬於第二類。隨著人類對客觀世界的認知不斷加深不斷拓寬，人類改造自然的實踐活動不斷髮展，自然界(包括人工創造的物質)極其廣泛的內在聯繫和規律不斷被揭示，不但高度發展了原有基礎學科，還出現了像控制論、信息論、系統論這樣的新的橫斷學科，更發展出了一系列應用性學科。現代自然科學是一個具有十分複雜的科學分類結構和系統的知識體系，不僅是現代工業技術、農業技術和醫學的理論基礎支撐，也是信息化等當代社會生產力技術發展的源頭和營養。
人文科學包括語言學、文學、哲學、考古學、藝術史、藝術理論以及具有人文主義內容和運用人文主義方法的其他社會科學等，與自然科學在探究和解釋世界的方式上存在根本的區別，不同的思維角度，不同的概念定位，不同的語言表達形式，等等。如果說自然科學是理性的產物，那人文科學一定是感性的想象的產物，它使用現象與實在、命運與自由意志等概念，並用情感性的和目的性的語言來表達。14至16世紀歐洲文藝復興時期，人文研究與神學研究相對立，提出了人是宇宙的主宰，是萬物之本，是一切文化科學的中心的世界觀。19世紀，人文科學成為歐洲大陸大學預科的基礎教育學科，其基本目標是訓練人的知識技能，並使人“更富於人道精神”。
事實上，現代自然科學、社會科學以及人文科學不斷外延式發展，緊密結合，互相滲透，開闢了更為廣博的新知識領域。科學與哲學，技術與藝術似形離實神合，自始都不是孤立發展的，自然科學的經驗材料以及關於這些材料的理論概括是哲學唯物主義和辯證唯物主義自然觀的科學基礎，自然科學的理論思維方法又需哲學世界觀的指導，人文主義內容和人文主義方法的解釋離不開自然科學的認知基礎，藝術和文學的推陳出新需要自然科學所帶來的事物本質認知和把握。現代自然科學、社會科學和人文科學已經發展為一種綜合交織的龐大的社會建制，三類科學所研究事業的發展也已成為政府規劃和決策的重要方面，共同將人類社會發展落實在客觀認知、群體行為實證以及感觀評價的體系中。（圖片源自網絡）
