物理學中有一些規(guī)律屬于基本定律，它們具有支配全局的性質，掌握 它們顯然是極端重要的。例如力學中的牛頓運動定律是質點、質點組機械運動（非相對論）的基本定律，電磁學的麥克斯韋方程組是電磁場分布、變化的基本定律， 物理學中還有另外一種基本定律的表述形式，這就是最小作用量原理，它可表述為系統(tǒng)的各種相鄰的經歷中，真實經歷使作用量取極值。可以看出最小作用量原理的表述形式與牛頓運動定律、麥克斯韋方程組的表述形式極不相同。

• 牛頓運動定律告訴我們，質點此時此刻的加速度由它此時此刻所受的力和它的質量的比值決定。

• 麥克斯韋方程組告訴我們，此時此刻的電場分布由此時此刻的電荷分布以及此時此刻的磁場的變化決定，此時此刻的磁場分布由此時此刻的電流分布以及此時此刻的電場的變化決定，它們以微分方程式的形式出現(xiàn)，指明所研究系統(tǒng)（質點或場）的狀態(tài)在其真實經歷中是如何隨時間變化的。

• 最小作用量原理則告訴我們，系統(tǒng)的各種可能的經歷中，真實的經歷總是使作用量取極值。

牛頓運動定律和麥克斯韋方程組把注意力集中在每一時刻系統(tǒng)所處的狀態(tài)，而最小作用量原理則是總觀系統(tǒng)的各種可能的經歷，并用作用量取極值挑選出真實的經歷來。可以看出牛頓運動定律和麥克斯韋方程組比較具體細致，而最小作用量原理則比較抽象含蓄。

正是由于最小作用量原理比較抽象含蓄，它概括的面才更廣泛，不僅適用于機械運動（非相對論）場合，可以導出牛頓運動定律；而且也適合于電磁場場合，可以導出麥克斯韋方程組；甚至它還可以適合其他場合，導出物理學其他領域的基本定律。可見最小作用量原理才稱得上綜合整個物理學真正的基本定律。

根據(jù)最小作用量原理導出各個領域的具體基本定律的方法，先找出系統(tǒng)不同經歷的作用量來，然后從中選擇出相對鄰近的經歷作用量取極值，它就是真實的經歷，其中隱含了系統(tǒng)變化的基本定律。在這里，要找出相同經歷的作用量，對稱性分析起著決定性的作用，對稱性制約物理定律的形式也得到了最好的體現(xiàn)。

如果一個研究領域內的全部對稱性已經清楚，則作用量可以完全被確定，從而也就可以得出這個領域的基本定律。例如在非相對論力學范圍內，根據(jù)空間各向同性、空間平移不變性、時間平移不變性和伽利略變換不變性，可以找出作用量等于系統(tǒng)的動能減去勢能對經歷的累加，由此可導出牛頓運動定律。

由于存在最小作用量原理，對稱性在物理基礎研究中顯示出其重要的地位。物理學家通過對稱性分析找出不同經歷的作用量，從而確定具體領域的基本定律。物理學家們研究一個新的領域，常常是試探地分析其中的對稱性，在描述這個世界的作用量公式中增加一些描述新領域的項，從而得到該領域的新的基本定律。