以科学为研究对象，特别是考察科学知识产生、存在与发展的一般规律的哲学学科。常特指现代西方哲学中研究科学知识的结构、科学认识的手段和方法以及知识论证和知识发展方式的哲学思潮。其研究的问题和内容大致包括：科学的性质以及科学与非科学的分界；科学和科学认识过程的形式与要素；科学认识程序；科学理论的结构和科学解释的逻辑；科学的检验逻辑和发现逻辑；科学进步和科学革命的结构；科学认识活动的历史性和社会制约性等。
尽管在哲学中对科学理论知识和科学认识活动作认识论和方法论方面的分析研究已有很长历史，但科学哲学成为一门独立的哲学学科还是在20世纪现代自然科学理论产生和发展以后。现代西方科学哲学思潮主要分为逻辑主义和历史主义两大学派。属于逻辑主义这一大派的有逻辑经验主义和批判理性主义。前者始于20世纪20年代初开始形成的维也纳学派，后者始于30年代中期开始出现的波普尔哲学。逻辑主义侧重运用现代逻辑对科学理论作静态的形式分析。他们的主要论题是科学的形式结构、科学理论的检验、科学与非科学的分界、知识增长和科学进步等问题。从逻辑主义这一大派的内部看，波普尔哲学与维也纳学派的逻辑实证主义是根本对立的。波普尔学派的批判理性主义是西方科学哲学从逻辑主义到历史主义过渡的中间环节。
历史主义学派兴起于50年代末，它形成于对逻辑经验主义的全面反驳和对波普尔哲学的批判之中。历史主义学派结合对科学史的研究，注重对科学作动态的历史——实例的精细分析。他们的主要论题是科学理论的评价、科学知识的增长、科学进步和科学革命的结构等。
总的来说，这两大派各有长处，但又都过于各执一端。特别是这两大派的诸代表人物是从逻辑经验主义、新康德主义、实用主义或约定论的观点出发去认识科学知识的本性的，这使他们不能认识和从理论上再现科学发展的充满复杂性和多样性的整个辩证过程。