自然界中物质间最基本的相互作用被称为基础相互作用（fundamental interaction），也称为自然界四力或宇宙基本力。迄今为止观察到的所有关于物质的物理现象，在物理学中都可借助这四种基本相互作用的机制得到描述和解释（见表）。

大统一理论认为：强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用可以统一成一种相互作用，统一弱相互作用和电磁相互作用的电弱统一理论已经获得实验证实。

宇宙中的所有力都是基于四种基础相互作用。强力与弱力只作用在非常小的距离，且负责亚原子粒子间的相互作用，包括核子与复合原子核。电磁力作用在电荷间而引力作用在质量间。其他的力都是基于这四种基础相互作用的存在。例如摩擦力是电磁力作用在两个原子的表面间的表现，且泡利不相容原理不允许原子通过其他的原子。弹簧中使物体回到平衡位置的力，由胡克定律建模，也是电磁力与不相容原理作用在一起的结果。向心力是产生旋转参考系的加速的加速力。

力的基础理论发展沿着不同想法的统一场理论路线而进行。例如英国物理学家I.牛顿（Isaac Newton，1642～1727）在他的万有引力理论中统一了地球表面使物体落下的力与天体力学轨道的力。英国物理学家M.法拉第（Michael Faraday，1791～1867）与J.C.麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831～1879）通过电磁理论证明了电力与磁力是一体的。在20世纪，通过量子力学的发展得出的结论为前三种基础力（除了引力）是物质（费米子）借由交换被称作规范玻色子的虚粒子之相互作用的表现。粒子物理的标准模型则引领科学家们预测了电弱统一理论中弱力与电磁力的统一，这一理论之后由观测确认。标准模型预测了当时还没观测到的希格斯粒子，但是如中微子振荡这类的观测则指出标准模型是不完整的。大统一理论将弱相互作用与强相互作用结合，提供一个可以解决物理学中未解决问题的可能方法如超对称的候补理论。物理学家企图结合四种基础作用力将大统一理论发展成万物理论。美籍犹太裔科学家A.爱因斯坦（Albert Einstein，1879～1955）曾尝试但未成功，已有成果中最接近答案是弦理论。