자연과학을 대상으로 삼고, 과학이 이루려는 목표의 본성과 과학자들이 그 목표를 이루기 위해 사용하는 방법의 본성에 대하여 논하고 있다. 이 책의 저자 헴펠 교수는 자신이 정식화한 "법칙 - 연역적 설명 방식"을 중심으로 삼고, 가설, 법칙, 이론, 과학적 개념 형성, 과학들의 통일 문제 등을 개관하고 있는데 자신의 주장을 반드시 과학사의 유명한 실례를 들어 구체적으로 설명하고 있으므로 누구나 그 설명에 과학적 생동감을 느낄 수 있다. 또한 특별한 과학 지식의 도움이 없이도 저자의 요점을 쉽게 깨달을 수 있도록 조직적인 서술을 붙였다.