庫恩研究科學史的代表作。1962年出版,先后被譯成德文、波蘭文、意大利文、日文、俄文等多種文字出版。全書除了序言共有13章,以綱領形成、表述作者的觀點。在書中庫恩第一次系統地闡述了他自己的哲學思想,提出了他科學觀中的核心概念“范式”。庫恩還采用工具主義觀點來說明科學發展機制,表明了他的實用主義見解。他提出科學既非有規則可循又非有真理性的要求。只是由于舊有的范式不再能對解決疑難問題進行有效解釋,所以才需要對范式進行更換。庫恩還表明,符合科學史實的研究不能是邏輯主義的,而應當是歷史的,心理學的。面對邏輯主義課題的規范回答,庫恩都代之以歷史分析的方法來回答。庫恩還著重分析了理論之間的不可通約性,試圖強調科學革命的創造性以及科學家心理特征對科學活動的影響,來表明自己的科學知識增長觀點與傳統的邏輯主義直線積累的觀點的不同。該書是庫恩經過15年精心研究形成的觀點的簡要概述,在書中他提出并規定的一系列新概念如“范式”、“科學革命”、“前科學”、“常規科學”、“反常”、“危機”等,現在已經成為科學哲學中常用的術語。該書的出版在當時西方哲學界、社會科學界引起巨大反響,開創了科學哲學研究的新方向,有人將其列為20世紀科學哲學五大成就之一。