Thomas S. Kuhn met l'accent sur les bouleversements de la pensée scientifique (Copernic, Newton, Lavoisier, Einstein ... ), et étudie ces moments de crise que traverse la science au cours de son évolution. Il y a révolution scientifique lorsqu'une théorie scientifique consacrée par le temps est rejetée au profit d'une nouvelle théorie. Cette substitution amène généralement un déplacement des problèmes offerts à la recherche et des critères selon lesquels les spécialistes décident de ce qui doit compter comme problème ou solution. Que toute révolution scientifique soit un facteur de progrès, c'est ce que démontre l'auteur après avoir signalé les conditions requises pour l'apparition d'une telle crise.
Chacune de ces révolutions, en fin de compte, transforme non seulement l'imagination scientifique mais aussi le monde dans lequel s'effectue ce travail scientifique.