Cet ouvrage s’adresse aux étudiants de classes préparatoires de première et deuxième années. De nombreux compléments de cours ont été ajoutés pour les étudiants souhaitant passer les concours les plus prestigieux ou l’agrégation de physique. L’ouvrage contient également toute une section qui développe les principaux outils mathématiques des classes préparatoires.
Chaque chapitre contient un nombre important d’exercices ou de parties de problèmes de concours abordés en détail, avec de très nombreux schémas et simulations pour faciliter la compréhension des concepts les plus délicats. Dans le cadre des nouveaux programmes, de très nombreux liens ont été faits avec des activités documentaires ou des disciplines annexes comme la biologie ou les sciences de la Terre. Les chapitres théoriques sont tous accompagnés d’une carte mentale.
On a souhaité un ouvrage à la fois rigoureux, ouvert et ludique. On s’intéressera aussi bien à l’ascension d’une montgolfière qu’à l’étude des barrages, au principe des réacteurs d’avion ou des moteurs de voiture qu’au fonctionnement de la pompe cardiaque ou encore à la formation d’une étoile. De manière plus théorique, on étudiera aussi en détail le formalisme de Fourier et les équations différentielles.