经验关系是指依照观察得到，没有理论根据的关系及相关。经验关系只需和实际资料符合，不需要理论的基础。有时会找到经验关系式的理论解释，此时此关系式已不再只是经验关系式。因此相关不蕴涵因果，不过有时可以找到其因果性。有时经验关系式只是实际解的近似，多半会等于真实解泰勒展开式的前几项（实务上近似也可能已有相当的精确度）。有时会在以后发现经验关系只是在特定条件下的结果，此时较广泛的实际解简化为较简单的型式。
在历史上，经验关系式的发现相当重要，是发现其理论关系的第一步，偶尔会将此经验系数变成无量纲量。
经验方程只是一个或多个经验关系式用方程表示的数学式。
物理上的经验方程是一个可预测观测结果的数学方程，但此方程是由实验推导而来，不是由第一原理所衍生。
像里德伯公式可以预测氢原子谱线的波长，是在1876年提出，正确的预测来曼系的波长，但一直到尼尔斯·玻尔在1925年提出玻尔模型后才有了理论的解释。
