То же и с теорией; она представляет собой систематизированное описание, объяснение и предсказание явлений в определенной области на базе широко подтверждаемой базовой гипотезы, она существует до тех пор, пока не накапливается определенное количество противоречащих ей данных, требующих пересмотра теории вплоть до отказа от нее. Собственно, развитие науки в основном и представляет развитие и смену теорий; честный ученый (или группа ученых), создающий теорию, всегда осознает ее вероятностный, «неабсолютный» характер. Вместе с тем новые теории охватывают все большее количество явлений и все более надежно служат практике; это позволяет говорить о возрастающей достоверности знания, чем и определяется прогресс в науке. (При этом достаточно часты ситуации «возвращения» старых и уже как будто отвергнутых теорий — они переосмысливаются на новом уровне и открываются новыми, дотоле потаенными сторонами и возможностями.)

Не следует думать, что наука ограничивается «чистым теоретизированием». Развитие научного знания означает выход на новые области явлений и их соотнесение с исходными представлениями, то есть новые взаимодействия с миром.

Невозможность объяснить данные в рамках имеющихся представлений порождает познавательное противоречие, составляющее проблему (обычно она формулируется в виде вопроса); далее формулируется гипотеза, то есть предположительный ответ на этот вопрос, обоснованный в рамках исходной теории; для проверки гипотезы организуется получение эмпирических (то есть опытных) данных, в дальнейшем обрабатываемых и интерпретируемых. Обозначенные пункты (постановка проблемы, формулирование гипотезы, получение эмпирических данных, обработка, интерпретация) представляют собой основные этапы научного исследования, в рамках которого реализуются методы исследования, то есть обоснованные нормированные способы его осуществления.