Современные (и не очень) методы диагностики основаны на использовании фундаментальных физических открытий. Самым, наверное, ярким примером является открытие немецким физиком В. Рентгеном Х-лучей, которые впоследствии получили его имя. Рентгеновское излучение мы используем для проведения рентгеноскопии, рентгенографии, томографии, флюорографии и рентгенотерапии. Открытие метода рентгеноструктурного анализа (РСА), позволяющего определить структуру вещества, дало возможность сделать множество крупных открытий в области физики, химии, медицины и физиологии, из них около 20 были отмечены Нобелевскими премиями, некоторые будут рассмотрены далее.

Действие медицинского термометра основано на физическом расширении тел при нагревании, а аппарата УЗИ — на способности ультразвуковых волн проникать и по-разному отражаться от тканей, имеющих различную плотность.

С помощью микроскопа, работа которого основана на прохождении прямого или отражённого луча света через систему линз, совершено множество открытий: человек впервые увидел клетки, бактерии и вирусы, простейшие организмы, эритроциты, строение мышечных волокон и глаз насекомых. Современные микроскопы позволяют увидеть то, что происходит на наноуровне с атомарным разрешением и открывают широкое поле деятельности как физикам, так и медикам.

Физическое воздействие на организм является одним из методов лечения: физиотерапия с применением электрического и электромагнитного воздействия, лазера и различных видов излучений, радиации, тепла и холода.

Все физические методы диагностики и исследований можно разделить на электрофизические, оптические, ультразвуковые, магнитно-резонансные, методы рентгеновского исследования и позитронно-эмиссионной томографии.

Медицинская техника, широко применяемая для диагностики и лечения, работает по физическим законам, поэтому изучение устройства и принципа действия подобных приборов является необходимым знанием для врача.