มีทฤษฎีทางปรัชญาและประวัติศาสตร์ที่แสดงแบบจำลองว่า มติส่วนใหญ่ของนักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนไปได้อย่างไรตามกาลเวลาแต่เพราะว่า ประวัติการเปลี่ยนแปลงทางวิทยาศาสตร์ซับซ้อนมาก และเพราะความโน้มเอียงที่จะยกว่ามี "ผู้ชนะ" และ "ผู้แพ้" ในอดีตเมื่อเปรียบเทียบกับมติส่วนใหญ่ใน "ปัจจุบัน" จึงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงทางวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำและใช้ได้ในทุกกรณี[6]นอกจากนี้ สาขาต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์ยังดำเนินไปไม่เหมือนกัน เกี่ยวกับรูปแบบของหลักฐานและวิธีการทดลอง ซึ่งทำให้การสร้างแบบจำลองนั้นยากยิ่งขึ้น

แบบจำลองการเปลี่ยนแปลงทางวิทยาศาสตร์โดยมาก อาศัยการได้ข้อมูลใหม่ ๆ เพิ่มจากการทดลองทางวิทยาศาสตร์นักปรัชญาวิทยาศาสตร์คาร์ล ป็อปเปอร์ เสนอว่า เพราะว่า ทฤษฎีวิทยาศาสตร์ไม่สามารถจะ "พิสูจน์" ได้ไม่ว่าจะมีการทดลองเป็นจำนวนเท่าไร แต่เพียงแค่การทดลองเดียวเท่านั้นก็สามารถจะล้มทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ได้ ดังนั้น วิทยาศาสตร์ควรจะตั้งอยู่ในมูลฐานของการพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้ (falsifiability)[7]แม้ว่านี้จะเป็นทฤษฎีเชิงตรรกวิทยาของวิทยาศาสตร์ แต่มันก็ไม่ได้สะท้อนให้เห็นว่ามติทางวิทยาศาสตร์ควรจะดำเนินไปอย่างไรตามกาลเวลา

มีนักวิชาการท่านอื่นที่ไม่เห็นด้วยกับแนวคิดนี้เช่น ดร.โทมัส คูน ผู้เสนอว่า การทดลองย่อมให้ข้อมูลบางอย่างที่ไม่สามารถเข้ากับทฤษฎีวิทยาศาสตร์ได้ และดังนั้น การพิสูจน์ว่าเท็จอย่างเดียวจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงมติทางวิทยาศาสตร์ หรือสามารถทำลายมติของนักวิทยาศาสตร์ได้และเสนอว่า มติส่วนใหญ่จะเป็นไปอย่างเป็นรูปแบบ (paradigm) ซึ่งเป็นระบบการเชื่อมต่อกันของทฤษฎีต่าง ๆ และของข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับธรรมชาติของทฤษฎี เป็นระบบที่รวมนักวิทยาศาสตร์เข้าเป็นพวกเดียวกัน

ดร.คูนเสนอว่า หลังจากที่สะสมข้อมูลผิดปกติที่สำคัญจนถึงระดับหนึ่งเท่านั้น ที่มติส่วนใหญ่ทางวิทยาศาสตร์จะเข้าสู่ภาวะวิกฤติณ จุดนี้ จะมีการสืบหาทฤษฎีใหม่ ๆ และในที่สุด รูปแบบ (paradigm) อีกอย่างหนึ่ง ก็จะได้รับชัยชนะเหนือรูปแบบเก่า เป็นพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์โดยเป็นวัฏจักรของรูปแบบ ไม่ใช่เป็นพัฒนาการเชิงเส้นแบบจำลองของ ดร.คูนยังเน้นอิทธิพลด้านสังคมและด้านบุคคลของความเปลี่ยนแปลงทางทฤษฎี โดยแสดงตัวอย่างทางประวัติศาสตร์ว่า มติส่วนใหญ่ทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้อาศัยความสมเหตุผลโดยสุทธิ หรืออาศัยความจริงโดยอย่างเดียว[8]แต่ให้สังเกตว่า ช่วงเวลา "ปกติ" และช่วง "วิกฤติ" ไม่ได้อยู่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงคืองานวิจัยได้แสดงว่า ตามประวัติ นี้เป็นรูปแบบการดำเนินงานต่าง ๆ แทนที่จะเป็นช่วงระยะเวลาต่าง ๆ[3]