Физи́ческая кине́тика — раздел статистической физики, в котором изучаются на основе молекулярно-кинетической теории неравновесные процессы в веществе, например, процессы выравнивания концентраций в смесях (диффузия), температур (теплопроводность). В отличие от термодинамики неравновесных процессов и электродинамики сплошных сред, физическая кинетика исходит из представления о молекулярном строении рассматриваемых сред.
Физическая кинетика включает в себя кинетическую теорию газов из нейтральных атомов или молекул, статистическую теорию неравновесных процессов в плазме, теорию явлений переноса в твердых телах (диэлектриках, металлах, полупроводниках) и жидкостях, кинетику магнитных процессов и теорию кинетических явлений, связанных с прохождением быстрых частиц через вещество, теорию процессов переноса в квантовых жидкостях и сверхпроводниках, кинетику фазовых переходов. Основной метод физической кинетики — решение кинетического уравнения Больцмана. Кинетические уравнения могут быть построены не только для газов, но и для малых возбуждений в конденсированных системах. В кинетических уравнениях наряду с внешними воздействиями учитываются взаимодействия между частицами или квазичастицами, причем эти взаимодействия рассматриваются как парные столкновения. Именно эти взаимодействия приводят к установлению равновесных состояний. Из кинетического уравнения следует теорема Больцмана — убывание со временем H-функции Больцмана (среднего логарифма функции распределения) или возрастание энтропии, так как она равна H-функции Больцмана с обратным знаком. В физической кинетике исследуют также кинетические свойства квантовых систем, что требует применения метода матрицы плотности.