物理矛盾是当一个技术系统的工程参数具有相反的需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相对于技术矛盾，物理矛盾是一种更尖锐的矛盾，创新中需要加以解决。

具体来讲，物理矛盾表现在：

(1)系统或关键子系统必须存在，又不能存在；

(2)系统或关键子系统具有性能“F”，同时应具有性能“-F”，“F”与“-F”是相反的性能；(3)系统或关键子系统必须处于状态“S”及状态“-S”，“S”与“-S”是不同的状态；

(4)系统或关键子系统不能随时间变化，又要随时间变化。

从功能实现的角度，物理矛盾可表现在：

(1)为了实现关键功能，系统或子系统需要具有有用的一个功能，但为了避免出现有害的另一个功能，系统或子系统又不能具有上述有用功能；

(2)关键子系统的特性必须是取大值，以取得有用功能，但又必须是小值以避免出现有害功能；

(3)系统或关键子系统必须出现以获得一个有用功能，但系统或子系统又不能出现，以避免出现有害功能。

物理矛盾可以根据系统所存在的具体问题，选择具体的描述方式来进行表达。总结归纳物理学中的常用参数，主要有3大类：几何类、材料及能量类、功能类。每大类中的具体参数和矛盾见下表。

技术矛盾和物理矛盾都反映的是技术系统的参数属性，就定义而言，技术矛盾是技术系统中两个参数之间存在着相互制约；物理矛盾是技术系统中一个参数无法满足系统内相互排斥的需求。

物理矛盾和技术矛盾是有相互联系的。例如，为了提高子系统Y的效率，需要对子系统Y加热；但是加热会导致其邻接子系统X的降解。这是一对技术矛盾。同样，这样的问题可以用物理矛盾来描述，即温度要高又要低。温度高可提高Y的效率，但是恶化了X的工况；而温度低无法提高Y的效率，但也不会恶化X的工况。所以，技术矛盾与物理矛盾之间，是可以相互转化的。