Один из самых влиятельных философов науки 20 века Томас Кун предложил известную схему анализа этого процесса в фундаментальной книге «Структура научных революций».
Сначала формируется и утверждается господствующая парадигма - система представлений, теорий и методов, с помощью которых учёные объясняют определённые явления. Большинство исследований ведётся именно в её рамках.
Учёные проверяют и развивают существующие представления, собирая новые эмпирические данные. Постепенно обнаруживаются аномалии - факты, не вполне согласующиеся с господствующей парадигмой.
Поначалу противоречия пытаются объяснить, не отказываясь от прежней парадигмы. Старые представления начинают «растягивать» и приспосабливать к новым открытиям, а неудобные данные могут отвергаться, считаться исключениями или недооцениваться. Однако по мере накопления аномалий способность прежней парадигмы объяснять наблюдаемую реальность всё чаще ставится под сомнение. Наступает кризис.
Когда противоречия становятся достаточно серьёзными, появляются альтернативные объяснения и начинается конкуренция между старой и новой системами представлений. Происходит революционный пересмотр фундаментальных предпосылок прежней науки.
В итоге новая парадигма вытесняет старую, поскольку лучше соответствует накопленным фактам и обладает большей объяснительной и предсказательной силой. Она становится основой нового периода нормальной науки. И цикл начинается заново.