自然科学奖指的是国家对集体或个人阐明自然现象、特性或规律，在科学技术发展中有重大意义的科学研究成果给予的一种奖励。按照国务院1979年11月21日发布的中华人民构、高等院校、全国性学术团体和由副研究员或相当于副研究员以口水平的科技工作者十人以上联名，均可推荐请奖项目。

请奖项目先由主管部、委以上组织初审，然后由国家科委设立的自然科学奖励委员会评选确定奖励项目与奖励等级，最后由国家科委核准授奖。根据我国现行奖金税有关规定，自然科学奖免征奖金税。

2019年8月，北京市政府印发最新修订的《北京市科学技术奖励办法》，其中设立自然科学奖。