Ačkoli existují různé odpovědi týkající se definování moderní vědy a jejího začátku, založené na různých historické interpretace, charakteristiky moderní vědy zůstávají podobné bez ohledu na historické časové osy. Nejstarší data narození moderní vědy sahají od vrcholného středověku v roce 1277 až po 17. století. Někteří historici uvádějí druhou vědeckou revoluci, ke které došlo na počátku 20. století s příchodem kvantové fyziky.
Pozorovatelnost
Na rozdíl od středověké vědy, která oslavovala teologii a metafyziku jako vrchol vědeckého poznání, moderní věda odkazuje pouze na přírodní objekty, které lze vnímat pěti smysly nebo je lze vnímat pomocí nástroje. Výsledkem je, že metody pozorování také vedly k vývoji vědních oborů, které se zabývají pouze teoretickými složkami, jako je kvantová fyzika a některé části astronomie. Jakmile jsou fakta pozorována, testována a znovu testována, vědci se snaží uspořádat svá pozorování ve formátu výrazů označovaných jako vědecké zákony. Pozorování, která dosud nelze konzistentně testovat a prokazovat, se označují jako vědecká teorie.
Vědecká metoda
Vědecká metoda je další důležitou součástí moderní vědy, protože popisuje objektivní základnu pro testování a komunikaci výsledků vědeckých výzkumů. Pomocí vědecké metody vytvoří vědec poučený odhad výsledku procesu nebo experimentu a poté použijte různé testy, které izolují jednu nebo více proměnných, aby se získal objektivní a certifikovatelný výsledek. Pokud hypotéza neodpovídá závěru experimentu, musí být hypotéza upravena tak, aby splňovala výsledky.
Matematika
Silný důraz na matematiku nad filozofií, symboly a postoji je dalším charakteristickým znakem moderní vědy, který jde ruku v ruce s pozorovatelností a vědeckou metodou. Například ve středověku, až do doby Galileo Galilei, byla Země považována za střed vesmíru kvůli postoj a symbolický význam toho, že lidé jsou ve středu všeho a jeho náboženské důsledky, které vysvětlil kostel. Galileovo použití matematiky však zažehlo jeden ze základů moderní vědy v tom, že nahradil filozofii a spekulace objektivním pozorováním. Isaac Newton, jeden z otců moderní vědy, dále upevnil význam matematiky v teorii, že celý vesmír lze vysvětlit pomocí matematických modelů.
Dva typy vědy
Moderní vědu lze rozdělit do dvou různých odvětví, která jsou známá jako aplikovaná věda a čistá věda. Čistá věda popisuje vědu objevu. Aplikovaná věda popisuje proces vývoje nových technologií a produktů pro spotřebitele a často je výsledkem experimentů a teorií čisté vědy. Zatímco obě odvětví vědy využívají pozorovací schopnosti, vědeckou metodu a matematiku, čistá věda je více zabývající se rozšiřováním a testováním stávajícího souboru vědeckých poznatků, zatímco aplikovaná věda se snaží tyto znalosti využít použití.