科学理論は検証可能であり、反証可能な予言を行うことができる。それらは、特定の自然現象の原因を解明したり、物理的な宇宙やその他特定の分野での事象について説明・予想するために使われる。ほかの科学的知識と同様に、科学理論も演繹的であると同時に帰納的であり、物事を予想する力と説明する力を得ようとしている。科学者たちは科学理論を使ってほかの科学的知識を深めるだけでなく、技術や医学を発展させようともしている。
種類.
特徴.
必須の特徴.
理論を含む科学的知識全般における特徴が、反証可能で検証可能な予想を行う能力があることである。この予想の関連性と特異性によって、それがどれだけ有用な理論かが決まる。もしその理論と称されるものから観測可能な予想が何一つされないとき、それはもはや科学理論とは全く言えない。テストするだけの特筆すべき点がないような予想も同様に有用とはされず、どちらも理論とは呼ばない。
もし以下の基準を満たしていれば、その知識の記述は理論と呼ばれる。
こうした性質は、一般相対性理論、特殊相対性理論、量子力学、進化論、プレートテクトニクスなどの現在確実に正しいとして確立されている理論に当てはまる。
その他の定義.
さらにほとんどの科学者が、以下の基準を満たす理論をより好む。
学術団体による定義.
米国科学アカデミーは科学理論を以下のように定義している。
「理論」のよりフォーマルな科学的定義は、この語が日常生活で持つ意味とは大きく異なっている。理論とは、膨大量の証拠に裏付けられた、自然の様相についての包括的説明である。科学理論は既に十分に確立されているものも多く、そうした理論を大きく覆すような証拠が登場する可能性は低い。例えば、地動説を否定するような太陽が地球の周りを公転していないという証拠、細胞説を否定するような生物の体が細胞で構成されていないという証拠、プレートテクトニクスを否定するような地球表面が地球科学的タイムスケールで移動する固体のプレートで覆われていないという証拠、そして原子は物質を構成していないという証拠といったものはまず出てこないだろう。理論の最も有用な点は、まだ観測されていない自然現象や出来事を予測することに利用できることである。
アメリカ科学振興協会は以下の定義を示している。