法庭科学又称司法科学。是运用自然科学和社会科学的原理和方法，研究查明事件法律性质、发现犯罪、揭露犯罪、证实犯罪及预防犯罪的科学技术手段与方法的一门综合性应用学科。法庭科学一词译自“Forensic Science”。大陆及台湾较早翻译为“刑事科学”，在香港称之为“法科学”。法庭科学是自然科学和法学相交叉的边缘学科，源于法律的需要，内容范畴有广义和狭义之分。广义的概念指运用一切医学、自然科学的理论与技术，研究并解决刑事侦查、审判及民事纠纷中有关问题的一门自然科学，包括现场勘查、取证、各种痕迹物证检验、毒物和毒品检验、各种法医学检验鉴定（尸体、活体和物证）、精神病学鉴定以及现代发展起来的法庭昆虫学、法庭植物学、法庭孢粉学等。狭义的概念指刑事技术，也称警察科学，是应用现代科学技术，发现和检验与犯罪有关的物证，为揭露和证实犯罪提供证据的科学，包括刑事照相技术、痕迹检验、现场勘查、刑事相貌学等，不包括
法医学尸体检验、临床检验和精神病学检验。
法庭科学的内容范畴有广义和狭义之分。广义的包括现场勘查、取证、各种痕迹物证检验、毒物和毒品检验、各种法医学检验（尸体、临床和物证）以及精神病学鉴定等，即是指运用一切医学、自然科学的理论和技术，研究并解决刑事侦查、审判以及民事纠纷中有关专门性问题的一门自然科学。狭义的则不包括
法医学尸体检验、临床检验和精神病学检验。我们所熟悉的美国电视连续剧《CSI》中所运用的就是广义法庭科学的知识。
物质交换是指物质在两个客体之间相互交换的过程。两客体在外力作用相互接触、摩擦、碰撞会引起两者接触面的物质成分和痕迹的相互交换。例如，在凶杀案件中，犯罪分子利用钝器击打被害人身体，被害人的血液、毛发、衣物纤维等就会粘附在凶器上，而凶器上打击部位的微量物质也会附着在被害人受打击的部位和衣物上；此外，钝器打击部位的形态特征可以呈现在被害人被打击的部位上，而被害人受打击部位的也可以在凶器上有所反应。物质转移是指物质由一客体转移到另一客体上的运动过程。转移过程中，一客体的物质成分或痕迹转移到另一客体上，并不发生物质交换。例如，在凶杀案件中，遗留在犯罪现场的血手印、血足迹等。物质转移和交换原理的意义在于，任何物质都可能成为物证，且犯罪必然产生物证。
同一认定是指客体自身的同一，即他（它）只能是他（它）自己，而不是别的人或物。它是科学的认识方法，是解决客体是否同一的科学方法体系。它所研究的是客体自身的同一关系。同一认定是基于客体的特定性、客体特征的稳定性和反映性以及可认识性。需要指出的是，客体自身的同一并非完全等同，而是含有差别的等同。因为随着时空的变化，尽管其自身仍是同一的，但也非原来的他（它）了。同一认定的模式包括整体同一认定模式、分离体同一认定模式和特征反映体同一认定模式；同一认定的方法包括分别检验、比较检验和综合评判。
种类鉴别是指具有专门知识、经验的人，通过对物证进行检验，对物证和留下物证的人或物的种类进行分析和判断的过程。它的理论依据是事物种属关系的客观性、同类事物的共同属性、事物种类的差别性、事物种类特征的稳定性、事物种类特征的反映性和事物种类特征的可认识性。它包括人的种类鉴别、物的种类鉴别和其他事实的种类鉴别。种类鉴别的方法包括确定特征、比较鉴定和综合判断。
法庭科学技术所使用的方法包括
观察分析法、图像比对法、
物理检验法、化学检验法、
仪器分析法、
数理统计法和医学和生物学检验方法。其中，观察分析法又包括
直接观察法、间接观察法（借助于放大镜、
立体显微镜、比较显微镜、
生物显微镜、
金相显微镜、偏光显微镜和
荧光显微镜）；图像比对法包括并列比对法、拼接比对法、构图比对法、重叠比对法和综合比对法；物理检验法包括物理量测定法、光学检验法（可见光检验法、红外光检验法、紫外光检验法和光致发光检验法）和吸附与转印检验法；化学检验法包括显色反应、沉淀反应、结晶反应、气体反应、焰色燃烧反应和染色法；仪器分析法包括色谱分析法（TLC法、GC法和HPLC法）、光谱分析法（原子光谱法、分子光谱法、X射线光谱法和激光光谱法）、
核磁共振波谱法、质谱法、
中子活化分析法、离子选择电极分析法、热分析法、扫描电子显微镜分析法、声谱分析法以及现代分析仪器的联用技术；数理统计法包括
随机抽样法、
统计分析法、
回归分析法、多元分析法和
正交试验法；医学和生物学检验方法包括临床医学检验、尸体解剖检验、细胞学检验、免疫学分析、电泳分析法、DNA分析法和动物实验法等。