本书基于美国梅森大学的“科学中的重要思想”这门课程而写，共13章，内容包括力学、热学、电和磁、波、相对论、量子力学和化学键、材料等内容，由浅入深地介绍了物理学和化学的基本概念和知识。本书的特点是每章都有一个以辐图的形式呈现的重要科学思想，并且每章开始都围绕着这个重要思想对物理学和化学的各领域进行简明阐述。本书不要求读者具备高深的专业知识，适合那些有兴趣了解物理学和化学世界的人们作为科普读物阅读，也可作为高中生、大入门级的物理学和化学通识教材。