Иако постоје различити одговори у вези са дефинисањем модерне науке и њеног почетка, засновани на различитим историјске интерпретације, карактеристике савремене науке остају сличне без обзира на историјске рокови. Најранији датуми рођења модерне науке крећу се од високог средњег века 1277. до 17. века. Неки историчари наводе другу научну револуцију која се догодила почетком 20. века појавом квантне физике.
Посматрање
За разлику од средњовековне науке која је теологију и метафизику поздравила као врхунац научног знања, модерна наука се позива само на природне предмете који се могу опазити помоћу пет чула или се могу опазити уз помоћ инструменти. Као резултат, методе посматрања довеле су и до развоја грана науке које се баве само теоријским компонентама, попут квантне физике и неких делова астрономије. Једном када се чињенице примете, тестирају и преиспитају, научници покушавају да своја запажања поређају у формат израза који се називају научни закони. Запажања која још увек не могу бити тестирана и доказана на доследној основи називају се научном теоријом.
Научни метод
Научна метода је још једна важна компонента модерне науке, јер описује објективну основу за испитивање и саопштавање резултата научних истраживања. Користећи научну методу, научник ће створити образовану претпоставку о исходу процеса или експеримента а затим користити разне тестове који изолују једну или више променљивих да би се добио циљ и који се може потврдити исход. Ако се хипотеза не поклапа са закључком експеримента, тада се хипотеза мора модификовати како би се постигли исходи.
Математика
Снажан нагласак на математици над филозофијом, симболима и ставовима је још једно обележје карактеристично за модерну науку које иде упоредо са уочљивошћу и научним методама. На пример, у средњем веку, до времена Галилеја Галилеја, сматрало се да је Земља центар универзума због став и симболичка важност људи који су у средишту свега и његове верске импликације, које су изложили црква. Међутим, Галилејева употреба математике покренула је један од темеља модерне науке тиме што је филозофију и шпекулације заменила објективним посматрањем. Исак Њутн, један од отаца модерне науке, додатно је учврстио значај математике у теорији да се читав универзум може објаснити употребом математичких модела.
Две врсте науке
Савремена наука се може поделити у две различите гране, које су познате као примењена наука и чиста наука. Чиста наука описује науку о откривању. Примењена наука описује процес развоја нове технологије и производа за потрошаче и често је резултат експеримената и теорија чисте науке. Иако обе гране науке користе моћ посматрања, научну методу и математику, чиста наука је више забринут за проширивање и испитивање постојећег научног знања, док примењена наука настоји да то знање стави на терен употреба.