Наука в най-широкия класически смисъл е систематизирано достоверно знание, което може да бъде убедително обяснено чрез логиката. Съвременната философия на науката дефинира понятието по-тясно, като ограничава обхвата му до знанието, което е експериментално проверимо въз основа на научния метод.Науката в тесния смисъл на понятието се разделя на две основни направления – природни науки, които изследват природните явления, и социални науки, които изучават човешкото поведение и общество. Науките от тези две групи се основават на наблюдения и възможността за проверка на изводите чрез повторими експерименти. Подобни са принципите и на приложните науки, като медицината и инженерната наука, но те се концентрират върху практическите приложения на научното познание.Формалните науки, най-важна сред които е математиката, не са науки в тесния смисъл на понятието, тъй като абстрактният характер на техния предмет не дава възможност за експериментална проверка. В същото време и при тях изследването има обективен характер, като изхожда не от емпиричните данни, а от априорни постулати. При хуманитаристиката, включваща обширни области на познанието, като философия, история и изкуствознание, дори това сходство между формалните и емпиричните науки отсъства, но въпреки това по традиция и за тях често се използва определението наука.
Науката е постоянно усилие да се придобие и увеличи човешкото познание и разбиране посредством строги изследвания. Използвайки контролирани експерименти, учените търсят и събират сведения за природни или обществени явления, записват измерими данни, свързани с наблюдения, анализират тази информация за изграждане на теоретични обяснения на изучаваните процеси и явления. Методите на научните изследвания включват изграждането на хипотези за наблюдаваните явления, провеждане на тестове и експерименти, проверяващи тези хипотези при контролирани условия. От учените се очаква също да публикуват информация, така че други учени да могат да направят подобни опити за двойна проверка на техните заключения. Резултатите от този процес позволяват по-добро разбиране на минали събития и по-добра способност за предвиждане на бъдещи събития от същия вид като тези, които са били изследвани.
Способността на населението като цяло да разбира основните понятия, свързани с науката, се нарича научна грамотност.
