În secolul XX, cele mai spectaculoase descoperiri s-au făcut în fizică: radioactivitatea, razele X, teoria relativităţii, teoria cuantelor, razele cosmice, structurile atomilor, fizica nucleară şi a particulelor. Astronomia a facut şi ea descoperiri extraordinare privind compoziţia internă a stelelor, natura galaxiilor,extinderea universului, originea meteoriţilor, radiaţiile cosmice, quasarii, găurile negre. De asemeni, şi domeniul chimiei şi-a lărgit orizonturile cunaosterii: se inventează materialele plastice şi sintetice, biochimia descoperă anumite medicamente. În biologie apare teoria eredităţii şi teoria genelor. Cibernetica şi informatica au apărut după al Doilea Război Mondial. Şi în domeniul umanist s-au făcut numeroase progrese: se pun bazele psihologiei individului şi societăţii, ştiinţele limbajului. Dacă până la cel de-al Doilea Război Mondial, primatul în domeniul ştiinţei îl avea Germania, acum Statele Unite ale Americii domină lumea.

Universităţile, laboratoarele şi institutele specializate susţin activitatea pe baza comenzilor de stat. Succesiunea teoriilor ştiinţifice şi problema validităţii lor au atras atenţia filozofilor, sociologilor şi istoricilor ştiinţei.Teoriile revoutionare din fizică, astronomie, biologie au bulversat filozofia şi etica din cauza discordanţei lor cu ceea ce se ştia şi era acceptat în mod tradiţional despre univers.Ştiinţa a devenit un mod de a aborda lumea, iar unii filozofi au conchis prin analogie cu metodele fizicii, că realitatea nu poate fi înţeleasă decât prin prisma experienţei. Printre filozofii secolului XX se remarcă Karl Raymund Popper, Thomas Kun şi Paul Feyerabend.Popper a introdus conceptul de falsifiere, potrivit căruia o teorie este ştiinţifică dacă poate fi verificată şi infirmată. O alta problemă a ştiinţei contemporane este scientismul. În varianta sa dogmatică, scientismul este o ideologie potrivit căreia doar ştiinţa este fundamentul cunoaşterii. În altă variantă, este legat de pseudoştiinţă.