Научници раде у разрађеном оквиру идеја које су предмет тестирања, евалуације и усавршавања. Неке идеје се одбацују када докази показују да су неодрживе, док се друге подржавају и широко прихватају. Научници се позивају на различите врсте идеја са различитим терминима - укључујући концепте, теорије и парадигме - како би разликовали улогу коју идеје имају у научном процесу.
Концепти
„Концепт“ је термин који се у свакодневном енглеском језику често користи у значењу идеје. Има исто опште значење у научном контексту и често се користи за упућивање на апстрактну идеју. Појам може бити изузетно широк или врло специфичан. На пример, „биљке“ и „животиње“ су концепти који помажу научницима и свима осталима да значајније разликују објекте у природном свету. „Сисар“ је концептуални појам који се односи на одређену врсту животиње. Концепт се може заснивати на искуству или може бити потпуно замишљен; „музика“ је концепт заснован на искуству, док је „змај“ концепт који постоји само у уму.
Теорије
Теорија је добро успостављен научни принцип који је поткрепљен уверљивим експерименталним и посматрачким доказима. Теорија има снажну моћ објашњења која помаже научницима да разумеју и опишу свемир и дају предвиђања о будућим догађајима. Теорија природне селекције, коју је унапредио Чарлс Дарвин у 19. веку, један је од централних принципа организовања еволуционе биологије. Ајнштајнова специјална теорија релативности револуционирала је физику почетком 20. века. Друге добро познате теорије модерне науке укључују геолошку теорију тектонике плоча и теорију клица болести у медицини.
Парадигме
Парадигма је централни концептуални оквир за то како можете да гледате на свет око себе. Парадигма може бити толико широко распрострањена и широко прихваћена да буде готово непримећена, углавном онако како обично не примећујете ваздух који удишете. На пример, рани посматрачи небеса претпостављали су да су људи у центру Сунчевог система, док су се друге планете и Сунце окретали око Земље. Ту парадигму је на крају срушио нови поглед на Сунчев систем који је поставио Сунце у средиште. Термин „парадигма“ доспео је на прво место објављивањем 1962. године утицајне књиге Томаса Кухна „Структура научних револуција“. Кухн је то тврдио наука је, за разлику од других дисциплина, напредовала широким променама парадигми у којима целокупна научна заједница прихвата нови начин размишљања о света.
Хипотезе
Поред концепата, теорија и парадигми, научници генеришу и идеје познате као хипотезе. Хипотеза је проверива идеја; подложно је експерименталном посматрању како би се утврдило његово валидност. Чувени експеримент летења змајем Бењамина Франклина био је тест његове хипотезе да је муња облик електричног пражњења. Хипотетичка идеја која се више пута тестира и за коју се утврди да је поуздана може се на крају успоставити као научна теорија.