Poiché la fisica, per la sua vastità, viene di solito didatticamente divisa in più rami e sottosezioni (meccanica, meccanica dei fluidi, termodinamica, elettromagnetismo, ecc.), un primo più che logico criterio di organizzazione degli strumenti è quello appunto di ripartirli secondo i rami della fisica all'interno dei quali ogni singolo pezzo rientra per il principio fisico messo in evidenza, per la legge sfruttata nel funzionamento o per la grandezza che viene con esso rilevata e misurata.

Si può dire che questo è il tipico sistema di organizzazione delle macchine dei moderni gabinetti scolastici, laddove non è conveniente che gli strumenti, tutti acquistati per la didattica, siano mescolati tra loro mettendo assieme per esempio macchine di meccanica (piani inclinati, leve, bilance) con i termometri e le calamite, prismi e lenti con coristi, galvanometri, macchine elettriche e pompe.

Qui di seguito alcuni esempi di strumenti della collezione del Liceo Foscarini (ovvero di quello che viene chiamato vecchio gabinetto di fisica) organizzati secondo questo criterio.

Meccanica	Termodinamica	Acustica	Elettromagnetismo
Nº 34 Composizione dei moti	Nº 85 Dilatazione termica	Nº 149 Risonanza acustica	Nº 324 Correnti parassite
Nº 22 Piano inclinato	Nº 120 Macchine termiche	Nº 163 Vibrazioni delle piastre	Nº 330 Conduzione nei gas

Con le collezioni di antichi dispositivi è possible che sia necessario prevedere una sezione speciale (come quella degli Strumenti Particolari del Museo Virtuale) all'interno della quale far rientrare certi strumenti che non avrebbero una collocazione ben precisa considerando rigorosamente la ripartizione degli oggetti secondo i classici rami della fisica.

Se da un lato il Goniometro di Wollaston e il Goniometro di Babinet sono strumenti di misura che rientrano per specifico utilizzo nell'ambito dell'Ottica, più complesso è collocare per esempio le Diottre. Sono oggetti di meccanica solamente perché hanno degli snodi sferici o delle aste rotanti? E quelle con una bussola (Diottra di Roussellot) si dovrebbero considerare come oggetti di elettromagnetismo?

Identiche difficoltà di collocazione possono sorgere con altri strumenti di misura (Misura in palmi romani, Metro di Steffani) e/o di impiego militare (Compasso di Lusverg, Compasso ad uso balistico).