Криминалистику со специальными отраслями естественных наук (судебная химия, судебная медицина, судебная психиатрия) роднит как цель применения данных всех этих наук — борьба с преступностью, так во многих случаях и общность объектов исследования. Например, разрабатывая тактику осмотра трупа на месте происшествия, принимают во внимание характеристику трупных явлений и их динамику во времени, признаки, по которым можно судить об орудии, которым причинено повреждение. В свою очередь судебная медицина все шире использует данные, например, трасологии для решения собственных специфических задач (определения орудия травмы и пр.).
Естественные и технические науки (физика, химия, физическая химия, металловедение, электротехника, сопротивление материалов и пр.) наиболее тесно связаны с разделом криминалистическая техника. Влияние их на тактику и методику опосредованное через применение технических средств, приемов и методов в производстве процессуальных действий и методиках расследования отдельных видов преступлений. В соответствии с синтетической природой криминалистики, итогом интеграции в нее достижения многих естественных и технических наук является не механическое объединение данных этих наук, а своеобразный их синтез в рамках ее предмета и содержания. Основные новации (даже по некогда традиционным «чисто криминалистическим» направлениям, таким, как дактилоскопия, микротрасология, технико-криминалистическое исследование документов и пр.) в криминалистической технике и криминалистической экспертизе возникают сейчас при интеграции в них достижений естественных и технических наук. Например, для выявления латентных следов рук используются портативные твердотельные лазеры, вакуумное напыление металлов, разнообразные химические реагенты. Обнаружение и исследование микрочастиц и микроследов сейчас уже трудно представить себе без использования электронной сканирующей микроскопии. Методики исследования материалов документов основаны, в первую очередь, на физико-химических методах исследования (рентгеноспектральном и рентгеноструктурном анализе, молекулярной спектроскопии, хроматографии). Следует отметить, что собирание и исследование криминалистических объектов производятся как с помощью стандартных приемов и методик, используемых в базовых естественных и технических науках, так и (преимущественно) по специально разработанным криминалистическим методикам с учетом специфики объектов — вещественных доказательств и возможностей методов.