On peut comprendre le progrès scientifique en trois sens:
- comme une extension du domaine des connaissances
- comme un développement de la précision des théories
- comme un accroissement du potentiel comprehensif ou explicatif des théories ou loi scientifique.
L'extenstion du domaine des connaissances peut concerner
- la découverte de nouveaux domaines de recherche (à la fin du XIXeme siècle on invente par exemple la physiologie et la pscyhologie scientifique; au XXe siècle on développe des neurosciences)
- ou, à l'intérieur d'un domaine de recherche, la découverte de nouveaux faits (par ex. en astronomie la découverte d'une nouvelle planète).
Le développement de la précision des théories s'appuie en général sur le perfectionnement des instruments (exemple de l'astrophysique) ou des outils théoriques: les lois.
Enfin, la compréhension réside dans le fait d'intégrer un fait, ou une loi, dans un système théorique où ils apparaissent comme une résultante de ce système: c'est un progrès purement théorique, qui regarde la question de l'unification des lois (il s'agit de subsumer différentes lois particulières sous une loi plus générale) et la totalisation des sciences.
On peut considérer que ce dernier progrès constitue un idéal régulateur, plus qu'une réalité: la science laisse irrésolus certains conflits, même après un siècle (voir le conflit entre la théorie ondulatoire et la théorie corpusculaire de la lumière). La science n'est pas exempte de théoires rivales, voire incompatibles.
Enfin la question du progrès scientifique pose celle du rapport de la science à la technique. On peut ici envisager plusieurs relations:
- la science bénéficie de certains progrès techniques: par ex. la théorie de Torricelli (sur la pression atmosphérique, qui remplace l'idée que la nature a horreur du vide) se pose à partir du problème de fontainiers florentins qui n'arrivent pas à monter l'eau à plus de 10 m de hauteur (1643); on remarque ici que la technique est l'occasion, le stimulant de la recherche scientifique, mais elle n'explique pas la théorie elle-même;
- la technique bénéficie des découvertes scientifiques qu'elle applique pour fabriquer des machines et outils.
Reste que la science n'a pas une visée pratique ou d'application immédiate: elle vise une forme de connaissance, qui est ensuite, selon un contexte économique et social, traduite en invention technique. La technique vise le succès d'une réalisation, et non l'explication d'un phénomène.