1888年，達爾文也曾給科學下過一個定義：“科學就是整理事實，從中發現規律，做出結論”。達爾文的定義指出了科學的內涵，即事實與規律。科學要發現人所未知的事實，並以此爲依據，實事求是，而不是脫離現實的純思維的空想。至於規律，則是指客觀事物之間內在的本質的必然聯繫。因此，科學是建立在實踐基礎上，經過實踐檢驗和嚴密邏輯論證的，關於客觀世界各種事物的本質及運動規律的知識體系。
科學是關於自然界、社會和思維的知識體系，它是適應人們生產鬥爭和階級鬥爭的需要而產生和發展的，它是人們實踐經驗的結晶。
科學首先不同於常識，科學通過分類，以尋求事物之中的條理。此外，科學通過揭示支配事物的規律，以求說明事物。
科學是宇宙的現象和規律，宇宙所定下的規律不會互相否定，例如宇宙不會規定它的規定是錯誤，宇宙不會規定既能穿越時空，又規定不能穿越時空，在這兩個規定中宇宙只能規定一個是對的，另一個是錯誤的。穿越時空本身就是一個駁論，認爲穿越時空科學就是迷信。
宇宙定下的規律不會沒有意義，例如宇宙不會規定在宇宙什麼都不存在，一成不變的存在沒有意義，故宇宙中的物體纔會運動，出現生命這種存在。
假說可以簡單的通過收集其他來源的信息加以驗證，也可以通過額外的觀察加以驗證，更多的時候需要通過設計一個實驗來加以驗證。實驗通過再現一個事件使得科學家可以對假說加以驗證。一個事件中往往有多個變量variable，變量越多，實驗越難以進行。因此需要可控的實驗，經典的可控實驗分兩組進行，一組稱爲控制組；另一組稱爲實驗組。科學家們往往不會接受單個實驗的結果，因爲那有可能只是與實驗變量無因果關係的隨機事件。只有大量的重複實驗皆表現出明顯的因果關係，這個實驗纔可信。
科學方法的核心特徵之一就是交流。絕大多數情況下，科學研究的結果必須要接受其他對此研究感興趣的人的監督、審查。交流發生在科學探索的人和一個步驟中，包括髮表文章，公開想法和思路。
一個科學家必須首先是一個健康的懷疑論者。他必須分得清事實和主張。一件事是否科學取決於它是否被衆多嚴密的證據支持，而非聽起來是否響亮。另外，科學家必須十分關注細節，對誠實有強烈的道德認同感。
科學與非科學的根本區別在於假設能否被驗證。比如，我們可以假設如果西安事變中******被殺，抗日戰爭將會更快的取得勝利。這一假設無法得到驗證，故歷史不是科學，可歷史、文學、社會學、經濟學、哲學也都有其具有邏輯的核心思想。同時，科學與非科學的並不是一成不變的，比如經濟學，其中也使用了大量的科學方法來輔助解釋經濟現象，總的來說，它與科學還相距甚遠。
僞科學不是科學，卻用“科學”的外表和“科學”的語言來說服、迷惑和誤導人們認爲它是科學可信的，它們經不起真正的科學的檢驗，它屬於非科學的真子集。例如，營養學的確是一門科學，許多人打營養品的廣告正是利用營養學的幌子。我們都知道人體需要諸如氨基酸、維生素、礦物質等各種營養素，如果營養素缺乏身體就會出現故障。許多科學實驗都驗證了這一點。而絕大多數情況下，那些保健品的功效遠沒有它們的廣告吹得那樣神，我們的身體也並不像它們的廣告宣傳的那樣需要這些保健品。在這些廣告中，精心選擇的斷章取義的科學信息（氨基酸、維生素、礦物質爲人體必需）的確使人們感覺這些產品非常可信。事實上，絕大多數人的日常飲食中包含足量足數的營養素，而不需要額外服用保健品。需要特別說明的是，這些保健品往往貼上純天然的標籤，以宣傳它們是無毒無副作用並且功效顯著的。不過，箭毒素、********、尼古丁、******同樣是純天然的物質，我想沒有人願意在自己的食譜裡面添加它們。
由科學的定義我們知道，它是尋找信息解決問題的方法，故科學只能解決有客觀現實基礎的問題。而諸如道德、價值判斷、社會取向、個人態度這些問題是無法用科學方法加以解決的，可爲了追求精神世界而無視科學也是萬萬不能的。同時，科學也受到人們從自然現象中探尋本質的能力的限制。人會犯錯，同時，由於信息的缺乏或者誤解，人們有時候也會得出錯誤的結論。科學本身是具有自我糾錯能力的，當我們獲取了新的知識，即必須改變或者拋棄原本錯誤的想法。因此，看起來，地心說等是一種錯誤的結論，在當時，它是通過科學方法構建起來的，只是受限於人的觀察能力。
任何研究方法要被視爲科學方法，則必須是客觀（科學家們不能對於科學方法下產生的單一結果有不同的解釋或不能去改變結果的發生）。另一項基本期待，則是必須有完整的資料文件以供佐證，以及研究方法必須由第三者小心檢視，並且確認該方法能重製。
一般理解，科學是對自然規律的追求。科學定律，有一個重要的標準，就是在某種情況下相對的不能有反例。任何一個客觀存在的，能夠重複的現象，如果於已有的科學定律矛盾，即宣佈此科學定律有一定的侷限性。
科學方法使用可再現的方法解釋自然現象。從預測當中提出思想實驗或假設。預測是在確認實驗或觀察前提出的，用於證明其中沒有受到干預。而對預測的反證則是進步的證明。科學研究者提出假說來解釋自然現象，然後設計實驗來檢驗這些假說，這種實驗需要在可控條件下模擬自然現象（在觀測科學，如天文學或地質學，可預測的觀察結果可以替代覈對實驗）。整體而言，科學方法可以解決極度創新的問題而又不受主觀偏見的影響（又稱確認偏誤）。