До XX в. считалось, что наука развивается плавно, постепенно, эволюционно: год за годом накапливаются новые факты, делаются научные открытия, приумножаются теории, в результате чего люди узнают о природе все больше и больше. Рост научного знания, по этим представлениям, можно условно сравнить с постепенным подъемом уровня жидкости в сосуде, в который она непрерывно наливается: с каждой секундой этот уровень становится все выше. Такую модель развития науки философы и ученые называют «кумулятивной» (от лат. cumulo – накапливаю). Однако в XX в. представление радикально изменилось: теперь считается, что в развитии науки есть не только постепенное накопление знания и его своего рода эволюция, которая выражается в постепенности, плавности и последовательности, но и революции, то есть кризисы, обвалы, скачки, перестройки и т. п. Сам же процесс, сама история развития науки понимается как смена научных картин мира.
Термин «научная картина мира» означает систему научных представлений об общих принципах и законах устройства мироздания, включающую в себя множество теорий, в совокупности своей описывающих известную человеку физическую реальность. При этом принято выделять как общенаучную картину мира, включающую систематизированное и обобщенное знание, полученное в различных областях науки, так и отдельно естественнонаучную (система общих представлений о природе) и социально-гуманитарную картины мира (система общих представлений о человеке и обществе). В отдельных областях науки также можно выделить как конкретно научные картины мира (например, физическая картина мира или химическая картина мира), так и специальные (частные, локальные) научные картины мира отдельных отраслей науки (например, механическая картина мира).