Teorie naukowe to bardzo rzetelne, kompetentne, rygorystyczne i kompletne sformułowanie wiedzy naukowej. Teorie naukowe nie są absolutnie bezpodstawne i wyssane z palca, tak jak to czasem rozumie się potocznie słowo „teoria”. Teorie naukowe muszą być ujęte w pewną logiczną całość, która to została wywnioskowana na podstawie ustalonych i przyjętych faktów naukowych. Na fakty naukowe składają się ogólne stwierdzenia i obserwacje poczynione podczas pracy badawczej. Niektóre z faktów nazywane są prawami naukowymi . By tak się stało, muszą one spełnić pewne warunki: być dokładnie ustalone, dotyczyć zjawisk, które się powtarzają oraz muszą mieć szczególne znaczenie dla pojęcia „teorie naukowe”.
Ponadto teorie naukowe muszą obejmować fakty powiązane z dotychczasowym stanem nauki. Jasnym jest, że naukowcy i badacze nie pracują w próżni, a korzystają z do tej pory osiągniętego dorobku nauki. Jeżeli ich teorie naukowe się z nim zgadzają, są respektowane i uznawane.
Teorie naukowe mają też oczywiście swoje cele. Mają one wyjaśnić przyczynę bądź układ przyczyn, warunki, okoliczności tego, w jaki sposób powstaje i przebiega dane zjawisko. Są też uwieńczeniem pracy badawczej.
Kiedy możemy używać pojęcie „teorie naukowe”, a kiedy po prostu „teorie”? Teorie naukowe związane są z kryterium falsyfikowalności. Jest to pojęcie, które wprowadził Karl Popper i które pojawiło się w jego dziele pt. „Logika odkrycia naukowego”. Kryterium falsyfikowalności jest podstawą metody naukowej. Obejmuje szereg warunków. Pierwszym z nich jest to, że teoria musi zostać ogłoszona publicznie, ponieważ nauka nie może być uprawiana tylko w cieniu gabinetów i dostępna tylko dla wąskiego grona odbiorców. Po drugie, teoria mus czynić przewidywania – przewidywać wyniki doświadczeń i badań oraz ich rezultat, a także konsekwencje. Jednak, jak głosi trzecia zasada, przewidywania te muszą być zgodne z dotychczasowymi teoriami i badaniami, innymi słowy z dotychczasowym stanem wiedzy. I w końcu rzecz czwarta, falsyfikowalność, która głosi, że teorie naukowe muszą posiadać taką „furtkę”, coś co umożliwi stwierdzenie, że teoria ta jest błędna.
Teorie naukowe mają tez inną niezbędną rzecz, o której nierzadko się zapomina – ideę. Na nią składają się pewne zasady rozumowania, które mają na celu spajanie i łączenie faktów ze sobą. Bez idei nie da się zrozumieć sensu teorii naukowej.
Według Wiliama Whewella na teorie naukowe składają się trzy etapy: wstęp, faza indukcyjna oraz zakończenie. We wstępie badacz gromadzi materiał, zbiera fakty i tworzy pojęcia. W kolejnej fazie, na podstawie schematu rozumowania, wypracowuje sobie jakiś ogólny schemat na podstawie zgromadzonego wcześniej materiału i faktów. W tym czasie także formułuje on hipotezy. W ostatnim etapie badacz konsoliduje i rozszerza swoje założenia, które składają się na teorię.
Przykłady na teorie naukowe są różne. Jednym z nich jest teoria ewolucji, która zaproponowana została przez Karola Darwina. Zakłada ona, że wszelkie formy istniejące na naszej planecie powstały z form, które istniały przed nimi w skutek kumulacji zmian.