Учебное пособие ориентировано на изучение современного математического аппарата, используемого для моделирования физических процессов или визуализации их основных свойств. Курс лекций отличает рассмотрение широкого класса физических задач, для решения которых применимы те или иные задачи для уравнений математической физики. В нем приводятся примеры дифференциальных уравнений, решения которых допускают возникновение катастроф при классическом понимании решения, и проведен анализ образования разрывов решения или его производных. Рассмотрены проблемы неоднозначности выбора определения обобщенного решения и процедуры выделения однозначного продолжения обобщенного решения через момент возникновения особенностей. Проведен анализ различных взаимосвязей между разными типами дифференциальных уравнений и возможности использования одних уравнений при исследовании асимптотических свойств других. Также представлен классический курс математической физики, в который включены изучение системы уравнений Максвелла, основы теории полугрупп и теорема Хилле-Иосиды.