, bilimsel araştırma süreçlerinin, teorilerinin ve sonuçlarının mantıksal ve epistemolojik temellerini inceleyen felsefe dalıdır.
Empirizm ve rasionalizm bilim felsefesinin temel yaklaşımlarıdır. Empirizm, bilgiyi duyusal deneyimlerden elde edilirken, rasionalizm ise a priori akıl ve mantık yollarıyla bilgiye ulaşılabilir olduğunu savunur.
Örneğin, İskenderiyeli Aristoteles empirist bir yaklaşım benimserken, René Descartes de rasionalisttir.
İndüksiyon bilim felsefesinde önemli bir mantık sürecidir. Özel durumlardan genel bir ilkeye geçiş yapar. Örneğin, "Görülen tüm güneşler beyaz" deneyiminden "Tüm güneşler beyazdır" genellemesi çıkarılır.
Hempel'in bilimsel açıklama modeli (DNT - Deductive-Nomological Model) bilimsel açıklamanın temelini oluşturur. Bir olayı (E) bir ya da daha fazla genel yasa (L) ve koşullu özel durum (C) ile mantıksal olarak çıkarılan bir sonuç olarak gösterir: E = DNT(C, L).
Örnek: Çanak kırılıyor (E). Nesneyi zemin üzerine düşürmek (C) ve günlük hayatta çanakların kırılgan olduğu yasa (L) ile çıkarılır.
Popper'ın yanılgı yoksunluğu (falsifiability) kriteri bilimsel bir teorinin test edilebilirliğini ön koşul olarak kabul eder. Örneğin, "Tüm kuşlar uçar" tezi "Penguenler uçamaz" deneyiyle çürütülebilir.
Paradigma değişimi bilim tarihinde önemli bir kavramdır. Thomas Kuhn'a göre bilim, normatif bir dönem (paradigma) içinde ilerler ve bu paradigma çökünce yeni bir paradigma ortaya çıkar. Örnek: Gezegen hareketlerinde dönüşüm, Gezegenlerin düz çizgide hareket ettiği Aristotelesçi düşünce yerine Keppler ve Newton'un eliptik yörüngeler modeli.
Olur olmaz bilim (positivism) bilimin sadece gözlemlenebilir ve ölçülebilir şeylere odaklanması gerektiğini savunur. Vienna Çevresi felsefecileri bu yaklaşımı benimser.
Sınavlarda bilim felsefesi sorularında, empirizm-rasionalizm, induksiyon, bilimsel açıklama, yanılgı yoksunluğu ve paradigma değişimi kavramları sıklıkla tekrar eder. Özellikle Popper ve Kuhn üzerine sorular sorulur.