關於現代科學的起源，我們可以一路回溯至十六世紀。然而，對於什麼是科學，卻一直要等到二十世紀中才由哲學家卡爾・波普給出一個明確的判準：可否證性（falsifiability）。也就是說，一個主張必須可以被證明是錯的，才能算是科學主張。
波普違逆傳統的創見可說是給科學界一個當頭棒喝！因為科學理論向來著重的是預測的準確性，如果實驗結果或觀測到的事實一如理論預測的，就可證明這個理論是正確的。
但波普卻指出並不存在正確的理論，科學理論只能被證明為偽，無法被證明為真。例如：就算已經發現一百萬頭綿羊都是白色的，也不能證明「所有綿羊都是白色的」這個主張是真的，因為你永遠不知道會不會冒出一頭黑色的羊。波普主張唯有不斷地藉由否證排除錯誤的理論，才能逐漸逼近真理，這才是科學的進展。
可否證性的確是區分科學與非科學的極佳判準，可以讓我們輕易看出偽科學。然而，許多人卻濫用它來樹立科學的權威性，完全違背了波普當初正是要避免科學被少數專家壟斷的本意，害他被誤解為「科學至上」的保守份子。
另一方面，波普的主張比較屬於科學倫理的應然面。但就科學歷史的實然面而言，許多科學理論並未因為出現否證就被拋棄（例如牛頓力學）。反而是孔恩的「典範轉移」理論更能描述科學的進展。雖然可否證性仍被人們引用著，但波普本人卻像個「歌紅人不紅」的歌手，逐漸被世人淡忘了⋯⋯。
孔恩的學說具有幾項重點：其一是常態科學的概念，在這個階段，科學家有共同的語言與高度的共識，他們共享一套完備的理論，或稱典範(paradigm)，科學工作主要就是以這套理論來解自然之謎。但是每一套典範總會有面臨危機的時候，會有碰到它無法處理的現象產生。這時科學家就要從頭開始，重新拼湊出一個新典範，以解決先前無能為力的問題，這個階段就是科學革命。革命過後新典範提供了新的共同語言與觀點，又再次回復到常態科學階段。所以科學的進展就是在於常態科學之間的替代。
以物理學為例，牛頓力學為一典範，相對論是另一典範。孔恩認為新的常態科學較之於舊，的確更具解謎能力。這種強調典範更替，也就是科學革命的觀點已與傳統看法有別，卻還不是孔恩最刺激的看法。更重要的是孔恩認為典範之間是不可通約性（incommensurability）的。也就是說不同典範中看事物的觀點有全面性的更換，在一典範中視若無睹的現象，於另一典範中可能位居核心地位。相同的詞彙在不同典範裡也有截然不同的涵義。
在科學史觀的討論上，孔恩是個典型的外部史著，他認為歷史是由人類無法掌握的時代精神所創造的。因此不管是「典範」、「學術基體」就像時代精神一樣控制科學家的理論和研究。
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