Devant les attaques de l'Eglise contre les idées de Descartes (décret de la Congrégation de l'Index du 20 novembre 1663), Rohault, chef d'école du cartésianisme, défendit dans des Entretiens l'enseignement du maître sur deux points :
L'ouvrage ne fit pas grand'chose pour la cause, et attira dès sa parution une série de calomnies contre Rohault, qui mourut peu après. Les autorités exigèrent de lui, dans ses derniers moments, une profession de foi catholique en bonne et due forme.
Cet ouvrage au succès exceptionnel se distingue des livres de physique antérieurs par la place donnée à l'expérimentation : les faits y précèdent les explications. Bien que les idées sous-jacentes soient pour l'essentiel tirées de la Dioptrique et des Météores de Descartes, Rohault a eu le souci d'expliquer des phénomènes nouveaux : la capillarité, le magnétisme.
Le livre comporte quatre parties :
Le Traité de Physique parut en traduction latine à Genève en 1674. À l'initiative de John Clarke, une autre traduction latine parut à Londres en 1702, qui connut cinq rééditions.
Par Rohault, la physique cartésienne se perpétua jusqu'en 1730 dans l'esprit mécaniste, plutôt que par la métaphysique.