カール・ポパーは科学理論の特徴を以下のように説明している。
ポパーは、理論の科学的地位の中心となる基準は、「反証可能性、または反芻可能性、または検証可能性」であると結論付けている。
アナロジーと比喩による論評.
科学理論の持つコンセプトは、アナロジーや比喩表現で取り上げられることもある。たとえば論理経験主義者のカール・グスタフ・ヘンペルは科学理論の構造を以下のように、複雑な空間のネットワークになぞらえた。
科学理論という用語は糸の結び目に例えられるが、この一部は定義に対応し、また一部は理論に含まれる基本的または派生的な仮説に対応している。理論の体系全体は観測が占める空間の上にいわば浮かんでいるのであり、解釈の規則がそれをそこにつなぎ留めている。これらはネットワークの一部ではないが、ネットワークの特定のポイントを観測空間の特定の場所につなげる文字列であると見なされるだろう。これらの解釈的な繋がりのおかげで、このネットワークは科学理論として機能する。つまり、特定の観測データから解釈を通じて理論ネットワークの決まった点に到達し、そこから定義と解釈を用いて次の点に進むことができる。また、ほかの解釈が観測空間のほかの点へ降りることも可能とする。
博物学者のマイケル・ポランニーは科学理論と地図の類似性をこう述べている。 
哲学（当時の物理学）は、宇宙というこの壮大な本に書かれている。この本は常に私たちに開かれてはいるものの、最初に言語やそこに書かれている文字の解釈の仕方を学ばなければ読むことができない。この本は数学的言語で書かれているが、その文字は円や三角形といった幾何学図形であるため、正しい解釈なしでは人間にその文字を読むことはできず、暗い迷路の中を彷徨うことになるだろう。
理論を本に例える表現は、科学哲学者のイアン・ハッキングによる次のような一節にもみられる。