二十世纪以前，尽管建筑上已应用声学、光学和热工学创造出许多奇观，但仍然处于经验阶段。进入 二十世纪后，新的光源、声源和蒸汽供暖设备的出现，建筑材料种类的增多，现代建筑和某些精密工业的发展都对建筑功能提出更高要求，促进了建筑声学、建筑光学和建筑热工学的发展。

二十世纪初，美国学者赛宾首先提出吸声系数概念 ，并建立了以实验为基础的混响理论，为室内声学奠定了理论基础。此后，建筑声学逐渐形成。

同期一些学者进行太阳的直射光、天空的扩散光和天空亮度等光气候的研究，提出简单的室外照度与室内照度的百分比关系，研究出近似的采光计算方法 。有些国家据此制定出天然采光标准，逐渐建立起天然采光的理论。在这个时期，白炽灯逐渐成为一种广泛使用的照明光源，促进了照明技术的发展。在天然采光和照明技术的研究成果的基础上，形成了建筑光学。

蒸汽供暖设备发明于十八世纪初 。到了十九世纪末叶，开始研究建筑围护结构和环境相互作用的传热机理，以及房屋保暖措施。二十世纪以来，为了解决采暖房屋的热平衡问题，经过传热计算的研究，提出稳定传热计算方法、准稳定传热计算方法和非稳定传热计算方法。为了确切了解材料的导热性能，研究出 了材料导热性能的测定方法。在上述研究的基础上，逐渐形成了建筑热工学。

二十世纪30年代，在建筑声学、建筑光学和建筑热工学的基础上，形成建筑物理 学。