库恩重新学习了科学史，从哥白尼、牛顿、拉瓦锡、爱因斯坦到当时最新的科学发现，查阅了大量的资料，得到的结论是：科学是一个不断革命的过程。在这个过程中，一个常规科学从建立到发展，会不断地发生疑难，导致危机。当危机不能解决，就发生科学革命。
"每一次革命都迫使科学界推翻盛极一时的科学理论，以支持另一种与之不相容的理论。每一次革命都必然会改变科学所要探讨的问题，也会改变同行们据以确定什么是可以采纳的或怎样才算是合理解释的标准。每一次革命都改变了科学的形象，以至于最后我们不得不说，那个人们在里面进行科学研究的世界也根本变了。这些变化，同几乎总是随之而来的争论一起，决定了科学革命的特征。"（上书，P.6）革命以后又产生新的常规科学。如此，科学不断向前发展。
因此，在库恩看来，科学的目的不是达到终极真理，也不可能达到终极真理。科学需要的是科学的语境。这就是他所说的范式（paradigm）。
所谓范式，是在常规科学中大家所共同遵守的世界观、方法论，也包括基本理论、基本概念；换言之，它是在这个科学领域（科学共同体）中公认的一种科学语境。在常规科学中，科学家就是在范式中活动、对话。随着科学的发展，新的问题不断涌现，过去的范式可能不能解释新的问题，也不能解决新的问题了。这就需要科学革命，革命的结果是推翻旧的范式，建立新的科学范式。科学革命前的科学与科学革命后的新的科学，这两种科学没有公约数，它不可以用一个测度来衡量。也就是说，新的范式和旧的范式之间，有着不同的科学语境，互相之间没有通约性。"范式的改变的确使科学家们用不同的方式去看他们研究领域中的世界。即便是仅就他们所了解和从事的那个世界而言，我们也许想说的是，革命以后，科学家所面对的是不同的世界。"（上书，P.111）
新的范式取代旧的范式，也许有多个原因：也许是因为新的范式有更充分的证据，更有说服力，更简单，更适当，有更好的解决问题的办法，也许是因为更"美"（库恩发现："美"常常是促使科学家接受新范式的重要原因）；也许需要很长的时间--按库恩的说法，可能长达百年之久。
但不管怎样，库恩告诉我们，科学需要范式，科学家需要范式。作为一种科学的范式，是这个领域（这个科学共同体）中的科学家共同的世界观、方法论，是他们能使用同一种语言对话的科学语境。--这就是科学的第六个要素。范式也就是库恩对科学提出的三个标准--精确性（科学能够被说明，被证实）、一致性（科学内部没有逻辑矛盾）、广泛性（科学能说明广泛的现象，能被大部分科学家接受）--的综合表达。
也许我们还可以为科学寻找到更多的要素，但在我看来，这六个要素基本能够涵盖科学的要求了。总结起来，它们是：
要素一，科学是一种知识，这种知识必须是能够被我们知道的"确切的知识"，并且是可以得到证实的。
要素二，科学是一种实践方法，这种方法就是观察、实验和归纳。
要素三，凡是可观察的和可实验的材料，当然应该是可重复的。没有可重复性的东西都不能称为科学。
要素四，科学是一种思维方式，这种方式必须依赖于严密的逻辑推理和严格的数学表达。
要素五，科学是一种精神，这种精神的精髓是依赖于纯粹理性的怀疑和批判。科学从来不依赖于信仰；科学永远不是绝对真理，只是想方设法不断逼近真理。
