在常见用法中，“假设”、“模型”、“理论”和“法律”等词有不同的解释，有时使用起来并不精确，但在科学中它们的含义非常精确。

假设

也许最困难和最有趣的一步是制定一个具体的、可测试的假设。一个有用的假设通过运用演绎推理（通常以数学分析的形式）来实现预测。这是一种关于特定情况下因果关系的有限陈述，可以通过实验和观察或通过对所获得数据的概率进行统计分析来检验。检验假设的结果目前应该是未知的，因此结果可以提供关于假设有效性的有用数据。

有时，一个假设被开发出来，必须等待新的知识或技术被测试。原子的概念是由古希腊人提出的，他们没有办法测试原子。几个世纪后，当更多的知识变得可用时，这一假设得到了支持，并最终被科学界接受，尽管这一假设在一年中已经被多次修正。正如希腊人所认为的那样，原子不是不可分割的。

模型

模型用于已知假设的有效性受到限制的情况。例如，波尔原子模型描绘了电子以类似于太阳系行星的方式围绕原子核旋转。这个模型在确定简单氢原子中电子的量子态能量时很有用，但它决不能代表原子的真实性质。科学家（和理科学生）经常使用这种理想化模型来初步掌握分析复杂情况的方法。

理论与法律

科学理论或法律代表一个假设（或一组相关假设），该假设已通过重复测试得到证实，几乎总是在多年的时间内进行。一般来说，理论是对一系列相关现象的解释，如进化论或大爆炸理论。

“定律”一词通常指的是一个特定的数学方程式，该方程式将一个理论中的不同元素联系起来。帕斯卡定律是一个描述基于高度的压力差的方程式。在艾萨克·牛顿爵士提出的万有引力整体理论中，描述两个物体之间引力的关键方程称为万有引力定律。

如今，物理学家很少用“定律”这个词来表达他们的想法。在某种程度上，这是因为以前的许多“自然法则”被发现与其说是法则，不如说是指南，它们在某些参数范围内工作得很好，但在其他参数范围内却不起作用。

科学范式

科学理论一旦建立起来，很难让科学界抛弃它。在物理学中，以太作为光波传输介质的概念在19世纪末遭到了严重的反对，但直到20世纪初，它才被忽视，当时阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）对光的波动性质提出了另一种解释，这种解释不依赖于传输介质。

科学哲学家托马斯·库恩（Thomas Kuhn）提出了“科学范式”一词，以解释科学运作所依据的理论工作集。他在科学革命方面做了大量工作，这些革命发生在一种范式被推翻，转而支持一套新的理论的时候。他的工作表明，当这些范式显著不同时，科学的本质就会发生变化。相对论和量子力学之前的物理学本质与它们被发现后的物理学本质根本不同，正如达尔文进化论之前的生物学与进化论之后的生物学本质不同一样。调查的本质发生了变化。

科学方法的一个结果是，当这些革命发生时，努力保持调查的一致性，避免以意识形态为由推翻现有范式的企图。

奥卡姆剃刀

关于科学方法，一个值得注意的原则是奥卡姆剃刀（交替拼写为奥卡姆剃刀），它是以14世纪英国逻辑学家和奥卡姆的方济会修士威廉命名的。奥卡姆并没有创造这个概念，托马斯·阿奎那的作品甚至亚里士多德都提到了它的某种形式。这个名字（据我们所知）最早是在19世纪由他命名的，这表明他一定非常信奉哲学，以至于他的名字与哲学联系在一起。

剃须刀在拉丁语中常被称为：

奥卡姆的剃刀表明，最简单的解释，适合现有的数据是一个更可取的。假设提出的两个假设具有相同的预测能力，则假设和假设实体最少的假设优先。这种对简单性的诉求已被大多数科学所采纳，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）引用了这句流行的名言：

值得注意的是，奥卡姆的剃刀并不能证明更简单的假设确实是对自然界行为的真实解释。科学原理应该尽可能简单，但这并不能证明自然本身是简单的。

然而，通常情况下，当一个更复杂的系统工作时，有一些证据不符合更简单的假设，因此奥卡姆的剃刀很少出错，因为它只处理预测能力完全相等的假设。预测能力比简单性更重要。

安妮·玛丽·赫尔曼斯汀博士编辑。