Kuhns mest kjente verk er (en: ) fra 1962. Her hevdet Kuhn at vitenskapen ikke utviklet seg ved gradvise akkumulering av viten, men gjennom omveltninger i den vitenskapelige forståelsen. Kuhn kalte disse omveltningene «paradigmeskifter», et uttrykk lånt fra lingvistikken. Paradigmeskiftene inntraff sjelden ved at forskersamfunnet aksepterte de nye teoriene, men ved at den gamle forskergenerasjonen pensjoneres og en ny forskergenerasjon rykker inn i deres posisjoner.