Tự nhiên hay cũng được gọi thiên nhiên, thế giới vật chất, vũ trụ và thế giới tự nhiên (tiếng Anh: nature) là tất cả vật chất và năng lượng chủ yếu ở dạng bản chất. "Tự nhiên" nói đến các hiện tượng xảy ra trong thế giới vật chất, và cũng nhắc đến sự sống nói chung. Phạm vi bao quát của nó từ cấp hạ nguyên tử cho tới những khoảng cách lớn trong vũ trụ. Nghiên cứu về tự nhiên là một mảnh ghép lớn trong thế giới khoa học. Dù cho con người hiển nhiên là một phần của tự nhiên, nhưng những hoạt động của con người thường được phân biệt rạch ròi khỏi những hiện tượng tự nhiên.
Từ nature có nguồn gốc từ natura trong tiếng Latin, có nghĩa là "phẩm chất thuần khiết, thiên hướng bẩm sinh", và trong thời cổ đại nó có nghĩa đen là "sự sinh nở". Natura trong tiếng Latin là dịch từ physis (φύσις) trong tiếng Hy Lạp, một từ có nguồn gốc liên quan đến đặc tính nội tại của thực vật, động vật và những đặc trưng khác trong thế giới do chính người cổ đại nghĩ ra hoặc ghi chép lại. Khái niệm tự nhiên theo nghĩa tổng thể, hay vũ trụ vật chất, là một trong vài khái niệm mở rộng của khái niệm ban đầu; nó bắt đầu bằng những cách thông hiểu trọng tâm của từ φύσις bởi các triết gia trước Sokrates, và đã thu được sự chú ý dần dần theo thời gian kể từ đó. Cách sử dụng này dần được chấp nhận trong giai đoạn phát triển của phương pháp khoa học hiện đại trong vài thế kỷ qua.
Với nhiều cách sử dụng và ý hiểu ngày nay, "tự nhiên" cũng nhắc đến địa chất và thế giới hoang dã. Tự nhiên cũng bao gồm nhiều loại động thực vật sống khác nhau, và trong một số trường hợp liên quan tới tiến trình của những vật vô tri vô giác – cách mà những kiểu riêng biệt của sự vật tồn tại và làm biến đổi môi trường quanh nó, tỉ như thời tiết và hoạt động địa chất của Trái Đất, cũng như vật chất và năng lượng của tất cả mọi thứ mà chúng cấu thành lên. Khi hiểu theo nghĩa là "môi trường tự nhiên" hoặc vùng hoang dã – động vật hoang dã, đá, rừng, bờ biển, và nói chung những thứ không bị tác động của con người thay đổi hoặc phản kháng trước những tác động của con người. Ví dụ, các sản phẩm được sản xuất hoặc có tác động bởi con người nói chung sẽ không được coi là thuộc về tự nhiên, trừ khi được định nghĩa thành những lớp lang phù hợp, ví dụ, "bản chất con người" (nhân tính) hay "toàn thể tự nhiên". Khái niệm truyền thống này về các vật tự nhiên mà đôi khi ngày nay vẫn sử dụng hàm ý sự phân biệt giữa thế giới tự nhiên và nhân tạo, với những thứ nhân tạo được ngầm hiểu từ tâm thức hoặc tư duy của con người. Phụ thuộc vào từng ngữ cảnh, thuật ngữ "tự nhiên" cũng có thể khác hẳn với từ "không tự nhiên" hay "siêu nhiên".
Khí quyển Trái Đất là yếu tố quan trọng nhằm duy trì hệ sinh thái của hành tinh. Lớp khí mỏng bao bọc Trái Đất được giữ bởi trọng lực của Trái Đất. Không khí khô bao gồm 78% nitơ, 21% oxy, 1% argon và các khí trơ khác, cacbon dioxit...; nhưng không khí cũng chứa một lượng đáng kể hơi nước. Áp suất khí quyển giảm từ từ theo cao độ, và tồn tại trong khoảng khoảng 8 km từ bề mặt Trái Đất: độ cao mà áp suất khí quyển giảm theo hằng số e (hằng số toán học tương đương 2,71...) Tầng ozon của khí quyển Trái Đất có vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn tia cực tím đến bề mặt Trái Đất. Vì DNA dễ bị hủy hoại bởi các tia UV, nên tầng này giúp bảo vệ sự sống tại bề mặt. Khí quyển cũng giúp duy trì nhiệt vào ban đêm, và giảm nhiệt độ cực nóng vào ban ngày.
Thời tiết trên mặt đất xuất hiện hầu hết ở phần dưới của khí quyển, và có vai trò là hệ đối lưu trong việc tái phân phối nhiệt. Các dòng hải lưu là nhân tố quan trọng khác trong việc xác định khí hậu, đặc biệt là các dòng tuần hoàn muối nhiệt chính dưới nước có vai trò quan trọng trong việc phân phối năng lượng nhiệt trong các đại dương ở xích đạo đến các vùng cực. Các dòng hải lưu này giúp điều hòa sự chênh lệch nhiệt độ giữa mùa đông và mùa hè ở các vùng ôn đới. Cũng thế, do không có sự tái phân bố năng lượng nhiệt của các dòng hải lưu và khí quyển, nên các vùng nhiệt đới sẽ nóng hơn, và vùng cực lạnh hơn.
Thời tiết có thể có những ảnh hưởng tốt và xấu. Thời tiết cực đoan như vòi rồng, bão nhiệt đới và lốc xoáy, có thể tiêu tốn phần lớn năng lượng trên đường đi của chúng và gây tàn phá. Thảm thực vật trên bề mặt phát triển phụ thuộc vào sự biến động của thời tiết theo mùa, và những thay đổi bất ngờ chỉ trong vài năm có thể ảnh hưởng rất lớn đến thảm thực vật này và cả những động vật sống phụ thuộc vào nó để kiếm ăn.
Khí hậu Trái Đất là thước đo về xu hướng diễn biến trong thời gian dài của khí thời tiết. Nhiều yếu tố khác nhau được cho là ảnh hưởng đến khí hậu như hải lưu, suất phản chiếu bề mặt, khí nhà kính, thay đổi độ chiếu sáng của Mặt Trời, và những thay đổi về quỹ đạo của hành tinh. Dựa trên những dữ liệu lịch sử, Trái Đất từng trải qua những lần biến đổi khí hậu mạnh mẽ trong quá khứ như các thời kỳ băng hà.
Khí hậu của một khu vực phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là vĩ độ. Dải vĩ độ của một bề mặt với các đặc điểm khí hậu tương tự tạo thành một vùng khí hậu. Trên Trái Đất người ta chia thành một số vùng khí hậu từ khí hậu nhiệt đới ở xích đạo đến khí hậu vùng cực ở cực bắc và nam. Thời tiết cũng chịu ảnh hưởng theo mùa là kết quả của sự nghiêng của trục Trái Đất so với mặt phẳng quỹ đạo. Vì vậy, tại một thời điểm trong năm trong mùa hè hoặc đông, một phần của hành tinh sẽ hướng thẳng vào các tia bức xạ của Mặt Trời. Sự tiếp xúc này thay đổi luân phiên khi Trái Đất xoay quanh quỹ đạo của nó. Vào bất kỳ thời điểm nào, bất kể mùa, bán cầu bắc và nam đều có các mùa trái ngược nhau.
Thời tiết là một hệ hỗn loạn dễ dàng bị thay đổi theo môi trường, vì vậy việc dự báo thời tiết chính xác hiện còn bị giới hạn chỉ trong vòng vài ngày.[cần dẫn nguồn] Nhìn chung có hai điều đang diễn ra trên toàn cầu: nhiệt độ đang tăng tính theo giá trị trung bình; và khí hậu khu vực đang trải qua những biến đổi rõ rệt.
Vẻ đẹp của tự nhiên đã và đang là chủ đề của nhiều tác phẩm nghệ thuật cũng như được ghi lại trong nhiều quyển sách chất đầy thư viện và các nhà sách. Thiên nhiên đã được miêu tả và được ca ngợi nhiều trong nghệ thuật, nhiếp ảnh, thơ và các loại hình văn học nghệ thuật khác thể hiện thế mạnh của nó mà nhiều người đã liên kết hai yếu tố tự nhiên và vẻ đẹp với nhau. Những lý do tại sao các mối liên hệ này tồn tại, và cái gì đã liên kết chúng được nghiên cứu bởi một nhánh triết học được gọi là sự thẩm mỹ. Ngoài những đặc điểm cơ bản mà nhiều triết gia đồng ý về việc giải thích những gì được coi là đẹp, thì những ý kiến khác về cái đẹp hầu như bất tận. Tự nhiên và hoang dã là các chủ đề quan trọng trong nhiều kỷ nguyên của lịch sử thế giới. Nghệ thuật phong cảnh truyền thống sơ khai bắt đầu ở Trung Quốc trong suốt triều đại nhà Đường (618–907). Biểu diễn thiên nhiên qua nghệ thuật là một trong những chủ đề của tranh Trung Quốc và có những ảnh hưởng nhất định đối với nghệ thuật châu Á.
Mặc dù các kỳ quan thiên nhiên được vinh danh trong Thánh Vịnh và Sách Job, việc truyền tải sự hoang dã trong nghệ thuật đã trở nên phổ biến hơn trong thập niên 1800, đặc biệt trong các tác phẩm của phong trào lãng mạn. Các họa sĩ Anh quốc như John Constable và J. M. W. Turner đã chuyển sự chú ý của họ vào việc truyền tải những vẻ đẹp của thế giới tự nhiên đi vào những bức họa. Trước đó, hội họa chủ yếu tập trung vào những hình ảnh tôn giáo hoặc con người. Thơ của William Wordsworth đã miêu tả sự kỳ diệu của thế giới tự nhiên, mà trước đây được xem như là "vùng nguy hiểm". Càng ngày sự coi trọng giá trị của thiên nhiên đã trở thành một khía cạnh của văn hóa phương Tây. Phong trào nghệ thuật này cũng trùng hợp với phong trào siêu việt luận trong thế giới phương Tây. Ý tưởng cổ điển chung của nghệ thuật về cái đẹp liên quan đến sự bắt chước thiên nhiên. Cũng trong lĩnh vực về vẻ đẹp của thiên nhiên là sự hoàn hảo được ngụ ý thông qua những dạng toán học hoàn hảo và tổng quát hơn bởi những cách sắp xếp của tự nhiên theo các khuôn mẫu nhất định. Như David Rothenburg viết, "Cái đẹp là gốc rễ của khoa học và mục đích của nghệ thuật, khả năng cao nhất mà nhân loại có thể hy vọng thấy được nó".