Sentrale vitenskapsteoretiske spørsmål er: Hva er vitenskap? Hva gjør en teori troverdig? Hva kjennetegner og hvordan oppnås vitenskapelig fremskritt, og hva er poenget med vitenskap? Feltet overlapper med metafysikk, ontologi og epistemologi for eksempel når en utforsker forholdet mellom vitenskap og sannhet. Vitenskapsteori har også mange berøringspunkter med forskningsetikk, metodologi, erkjennelsesteori, vitenskapshistorie og -sosiologi.