Znanstvenici rade u razrađenom okviru ideja koje su predmet testiranja, ocjenjivanja i usavršavanja. Neke se ideje odbacuju kada dokazi pokazuju da su neodržive, dok se druge podržavaju i široko prihvaćaju. Znanstvenici se pozivaju na različite vrste ideja s različitim pojmovima - uključujući koncepte, teorije i paradigme - kako bi razlikovali ulogu koju ideje imaju u znanstvenom procesu.
Koncepti
'Koncept' je pojam koji se u svakodnevnom engleskom jeziku često koristi u značenju ideje. Ima isto opće značenje u znanstvenom kontekstu i često se koristi za upućivanje na apstraktnu ideju. Pojam može biti izuzetno širok ili vrlo specifičan. Na primjer, "biljke" i "životinje" koncepti su koji pomažu znanstvenicima i svima ostalima da značajnije razlikuju predmete u prirodnom svijetu. 'Sisavac' je konceptualni pojam koji se odnosi na određenu vrstu životinje. Koncept se može temeljiti na iskustvu ili može biti posve zamišljen; 'glazba' je koncept zasnovan na iskustvu, dok je 'zmaj' koncept koji postoji samo u umu.
Teorije
Teorija je dobro uspostavljeno znanstveno načelo potkrijepljeno uvjerljivim eksperimentalnim i promatračkim dokazima. Teorija ima snažnu moć objašnjenja koja pomaže znanstvenicima da razumiju i opišu svemir i daju predviđanja o budućim događajima. Teorija prirodne selekcije, koju je Charles Darwin iznio u 19. stoljeću, jedno je od središnjih organizacijskih načela evolucijske biologije. Einsteinova posebna teorija relativnosti revolucionirala je fiziku početkom 20. stoljeća. Ostale poznate teorije moderne znanosti uključuju geološku teoriju tektonike ploča i teoriju klica bolesti u medicini.
Paradigme
Paradigma je središnji konceptualni okvir za način na koji možete promatrati svijet oko sebe. Paradigma može biti toliko široko rasprostranjena i široko prihvaćena da je gotovo neprimijećena, uglavnom onako kako obično ne primijetite zrak koji udišete. Na primjer, rani promatrači nebesa pretpostavljali su da su ljudi u središtu Sunčevog sustava, dok su se drugi planeti i Sunce okretali oko Zemlje. Tu je paradigmu na kraju srušio novi pogled na Sunčev sustav koji je sunce postavio u središte. Izraz 'paradigma' do izražaja je došao 1962. objavljivanjem utjecajne knjige Thomasa Kuhna "Struktura znanstvenih revolucija". Kuhn je to tvrdio znanost je, za razliku od ostalih disciplina, napredovala širokim promjenama paradigme u kojima cijela znanstvena zajednica prihvaća novi način razmišljanja o svijet.
Hipoteze
Uz koncepte, teorije i paradigme, znanstvenici generiraju i ideje poznate kao hipoteze. Hipoteza je provjerljiva ideja; podložno je eksperimentalnom promatranju radi utvrđivanja njegove valjanosti. Poznati eksperiment letenja zmajem Benjamina Franklina bio je test njegove hipoteze da je munja oblik električnog pražnjenja. Hipotetička ideja koja se više puta provjerava i za koju se utvrdi da je pouzdana na kraju se može uspostaviti kao znanstvena teorija.