Карл Поппер ставит под сомнение традиционный взгляд на науку, согласно которому теории выводятся из частных наблюдений с помощью индукции. Автор доказывает, что индуктивный метод логически несостоятелен, так как бесконечное число подтверждающих фактов не может гарантировать истинность универсального закона. Любое общее утверждение уязвимо для единичного опровержения, и в этом кроется его главная сила. В качестве подлинного критерия демаркации, отделяющего науку от метафизики, Поппер выдвигает фальсифицируемость. Научная теория должна не подтверждаться опытом, а принципиально допускать опровержение.
Задача исследователя заключается не в защите своих гипотез, а в попытке их фальсифицировать через строгие дедуктивные проверки. Познание движется от проблем к смелым предположениям и их последующему жесткому отбору. Выживают лишь те теории, которые лучше других справляются с критикой и обладают максимальным эмпирическим содержанием. Поппер последовательно очищает теорию познания от психологизма и субъективной уверенности, настаивая на интерсубъективной проверяемости базисных высказываний. В финале автор подчеркивает, что наука не имеет абсолютного фундамента из фактов и держится на соглашениях исследователей, которые сознательно подвергают свои концепции постоянному риску разрушения.