Vor Beginn seiner philosophischen Laufbahn war Whitehead für viele Jahrzehnte im Bereich der Mathematik und der Physik zuhause. Auch die frühe Naturphilosophie, die er in dem Enquiry concerning the Principles of Natural Knowledge und in The Concept of Nature entfaltet, ist weitgehend durch Entwicklungen in der Physik motiviert, insbesondere durch die Relativitätstheorie und die klassische Elektrodynamik. Das primäre Anliegen Whiteheads besteht hier darin, Kohärenz zwischen dem Inhalt sinnlicher Wahrnehmung und fundamentalen wissenschaftlichen Konzepten wie Raum, Zeit und Materie herzustellen, indem diese auf Beziehungen zwischen Ereignissen zurückgeführt werden. Entsprechend bezeichnet Whitehead sein Projekt als „pan-physics“ (R, 4), wobei er auf eine mathematisch-physikalische Terminologie mit Begriffen wie ‚occurence‘, ‚passage of events‘, ‚extension‘, ‚ingression‘ oder ‚junction‘ zurückgreift, um entsprechende Zusammenhänge neu zu konzeptualisieren. Im Zuge der Entstehung von Whiteheads später Metaphysik und Wissenschaftstheorie tritt diese Orientierung an der Physik jedoch zugunsten einer intensiven Auseinandersetzung mit den rapiden Fortschritten der zeitgenössischen biologischen Forschung in den Hintergrund.