Forståelsen av hva vitenskap er og hvordan kunnskap blir til har endret seg gjennom historien. I moderne tid kan man dele inn vitenskapsfilosofien i empirisme og instrumentalisme. Empirisme baserer seg på at man gjennom observasjoner lager hypoteser som kan forutsi nye observasjoner. Klassisk vitenskap trakk slutninger via induksjon, mens bayesianisme og hypotetisk-deduktiv metode er mer moderne metodikker. Empirisme står filosofisk i kontrast til rasjonalisme. Karl Popper har hevdet at empirisk baserte hypoteser må være falsifiserbare for å være vitenskap.