Iako postoje različiti odgovori u vezi s definiranjem suvremene znanosti i njenog početka, utemeljeni na različitim povijesne interpretacije, obilježja moderne znanosti ostaju slična bez obzira na povijesne vremenske crte. Najraniji datumi rođenja moderne znanosti kreću se od visokog srednjeg vijeka 1277. do 17. stoljeća. Neki povjesničari navode drugu znanstvenu revoluciju koja se dogodila početkom 20. stoljeća pojavom kvantne fizike.
Promatranost
Za razliku od srednjovjekovne znanosti koja je teologiju i metafiziku pozdravila kao vrhunac znanstvenog znanja, moderna znanost upućuje samo na prirodne predmete koji se mogu opaziti u pet osjetila ili se mogu opaziti uz pomoć instrumenti. Kao rezultat toga, metode promatranja dovele su i do razvoja grana znanosti koje se bave samo teoretskim komponentama, poput kvantne fizike i nekih dijelova astronomije. Jednom kada se činjenice promatraju, testiraju i preispituju, znanstvenici pokušavaju svoja zapažanja organizirati u format izraza koji se nazivaju znanstveni zakoni. Promatranja koja se još ne mogu provjeriti i dokazati na dosljednoj osnovi nazivaju se znanstvenom teorijom.
Znanstvena metoda
Znanstvena metoda je još jedna važna komponenta suvremene znanosti jer opisuje objektivnu osnovu za ispitivanje i priopćavanje rezultata znanstvenih istraživanja. Koristeći znanstvenu metodu, znanstvenik će stvoriti obrazovanu pretpostavku o ishodu postupka ili eksperimenta a zatim koristiti razne testove koji izoliraju jednu ili više varijabli kako bi se dobio cilj i koji se može certificirati ishod. Ako se hipoteza ne podudara sa zaključkom eksperimenta, tada se hipoteza mora modificirati kako bi se postigli ishodi.
Matematika
Snažan naglasak na matematici nad filozofijom, simbolima i stavovima još je jedno obilježje suvremene znanosti koje ide ruku pod ruku s uočljivošću i znanstvenom metodom. Primjerice, u srednjem vijeku, do vremena Galilea Galileia, smatralo se da je Zemlja središte svemira zbog stav i simbolička važnost ljudi koji su u središtu svega i njegove vjerske implikacije, koje su izložili crkva. Međutim, Galileova uporaba matematike potaknula je jedan od temelja moderne znanosti na način da je filozofiju i nagađanja zamijenila objektivnim promatranjem. Isaac Newton, jedan od očeva moderne znanosti, dodatno je učvrstio važnost matematike u teoriji da se cijeli svemir može objasniti uporabom matematičkih modela.
Dvije vrste znanosti
Suvremena znanost može se podijeliti u dvije različite grane, koje su poznate kao primijenjena znanost i čista znanost. Čista znanost opisuje znanost o otkrivanju. Primijenjena znanost opisuje proces razvoja nove tehnologije i proizvoda za potrošače i često proizlazi iz eksperimenata i teorija čiste znanosti. Iako obje grane znanosti koriste moći promatranja, znanstvenu metodu i matematiku, čista znanost je više zabrinut za širenje i ispitivanje postojećeg znanstvenog znanja, dok primijenjena znanost nastoji to znanje primijeniti koristiti.