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《自然科学的形而上学基础》是德国哲学家伊曼努尔・康德于 1786 年出版的重要著作，处于其 “批判哲学” 的核心创作期，衔接《纯粹理性批判》（1781/1787）、《道德形而上学奠基》（1785）与《实践理性批判》（1788），是康德将先验哲学原理应用于自然科学领域的关键文本，为自然科学的合法性与必然性提供了哲学根基。
全书的核心目标是区分 “真正的自然科学” 与 “经验性的自然描述”，康德认为，真正的科学必须以先天原则为基础，而非单纯依赖经验观察。他指出，自然科学的核心是 “物质” 与 “运动”，而对这两个概念的澄清需要形而上学的介入 —— 唯有通过先天范畴的规整，经验性的自然现象才能成为具有普遍必然性的科学知识。
著作的结构严格遵循康德批判哲学的 “范畴表”，分为四个核心章节，分别对应量、质、关系、模态四大范畴，形成层层递进的逻辑体系：
第一部分 “运动学（Phoronomy）”，将物质定义为 “空间中的可动者”，剥离物质的一切经验属性（如质量、密度），仅从数学角度考察运动的量的规定。康德在此提出运动的相对性原理：运动的描述依赖参考系，绝对静止或绝对运动无法通过经验确定，运动的合成需通过不同参考系的转换实现，为后续的动力学分析奠定形式基础。
第二部分 “动力学（Dynamics）” 是全书的核心，康德突破了机械论的物质观，提出物质填充空间的动力机制：物质并非通过 “绝对不可入性” 占据空间，而是依赖两种先天的基本力 —— 排斥力与吸引力。排斥力是物质得以 “不可入” 的基础，产生扩张趋势；吸引力则限制扩张，使物质保持确定的体积与密度，二者的平衡构成了物质的现实存在。他还反驳了 “原子论” 与 “虚空” 假设，主张物质是无限可分的连续体，其可分性源于空间的先天属性与力的弥漫性。
第三部分 “力学（Mechanics）” 将动力学的力的原理与经验性的运动规律结合，提出三大力学定律，对应范畴中的 “关系范畴”：一是物质的量的守恒定律，强调物质作为实体其总量既不增加也不减少；二是惯性定律，即物质保持静止或匀速直线运动的状态，除非受外部力的作用；三是作用与反作用相等定律，明确在运动的传递中，作用力与反作用力始终大小相等、方向相反。这三大定律为牛顿力学提供了哲学辩护，将经验性的力学规律纳入先验哲学的框架。
第四部分 “现象学（Phenomenology）” 聚焦运动的模态规定，区分运动的可能性、现实性与必然性。康德指出，直线运动的相对性使其仅具有 “可能性”，而圆周运动通过离心力等动力学效应可被判定为 “现实运动”，相互作用中的运动则具有 “必然性”。他将 “绝对空间” 界定为理性的理念 —— 并非实际存在的对象，而是规整所有相对运动的调节性原则，为运动的客观判定提供终极参考。
《自然科学的形而上学基础》的核心贡献在于弥合了一般形而上学与具体自然科学之间的鸿沟。康德通过将先验范畴应用于物质与运动的分析，证明了自然科学的先天基础，既反驳了经验论对科学必然性的否定，也批判了独断论对超验概念的滥用。该书不仅为牛顿力学提供了坚实的哲学根基，其动力学物质观还预见了后续场论物理学的发展，对 19 世纪的自然哲学与 20 世纪的科学哲学产生了深远影响，至今仍是研究科学先天基础问题的核心文本。Metaphysical Foundations of Natural Science