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波普尔不止解决了爱因斯坦的科学方法与马克思、弗洛伊德的伪科学怎样不同的特殊问题，还着手解决了什么是科学、它与哲学或宗教怎样区别等更基本的问题。从前培根（Francis
Bacon）系统地将科学视为归纳之操练。这模式已久为人接受，认为科学家设计理论是为了解释已有的实验数据，进而累积更多的证据来求证理论。但怀疑派的哲学家，特别是休谟（David
Hume），则对能否用一系列所观察到的事实，来建立概括性定律的正确性提出质疑。在我们有限的经验中，一件事与另一件事可以重复发生许多次；但继续观察下去则常有例外，而与常规冲突。这可能性不只限在理论上。科学家因那看似无懈可击的牛顿物理学华厦，在现代技术进步、有新观察方法时崩溃，而目瞪口呆。
以归纳法作为科学的基础不止在哲学上不妥当，事实上也是不正确的，因为科学家并不照这模式作业。在科学的工作中，理论的设计常先于实验和数据的收集，而不是反方向进行的。波普尔说：“观察常是选择性的，它需要一个目标，确实的任务，兴趣，观点及问题。”若无理论，科学家便不知如何设计实验，或何处寻求重要的数据。
波普尔令人鼓舞的贡献乃在于推翻归纳法、形容科学的起点是从对世界的幻想或臆测出发。臆测可能全部或局部错误，但若充分明晰而可受评判地说出来，则可提供探究的起点。不是只要在世上寻找正面的例子，因这些是一定可以寻见的；而是要寻找反面的证据，故此知道需要更新更好的解释而藉之进步。
波普尔将他的重点以一句卓越的格言表示：“错误的科学理论，在其热望被视为正确的理论时被出卖了。”在某些个例中，这热望由于发现者的骄傲，他以手头一切的技巧去保护他的理论，因为与他的职业名誉攸关。就马克思与弗洛伊德而言，这热望由于认识世界而得的安全感所致。许多将自己的一生事业建立在那些理论上的人，在该理论被攻击时便觉得个人受威胁。这惧怕令他们不分好坏，不择手段，只要能保护他们的理论不被推翻便可。
波普尔提议以推翻的标准作为试验来分别科学与非科学；后者包括伪科学与形而上学。这些名词曾有些混乱，因为一般用法将科学作为某些主题的探究，例如，物理或生物为科学；历史与文学则为非科学。但波普尔的逻辑认为，科学的身份基于附从者对批评的态度甚过基于主题的不同。物理学家或生物学家可能使用教条或回避方式，就方法而言是不科学的。反之，历史学家或文学家可能将论文中的意义明晰表达而邀人反驳，这便是使用科学方法了。何处理论接受严谨的实际考验，何处便有科学；何处只实行保障理论而非考验，便没有科学。
“形而上学”这一概括的名词也有混乱。波普尔将一切无法实际试验的理论都归于这类。或许读者以为波普尔将“形而上学”的一切都作为胡说八道。但这是“逻辑实证论”（logical
positivism）时髦的见解，而非波普尔的见解。逻辑实证论者将一切思想都以科学标准来衡量，因此认为可以证实的言论才有意义。把无法证实的言论，例如“奸淫是不道德的”之类，作为无意义的喧哗，或作为仅是个人爱好的表达而已。
波普尔激烈反对逻辑实证论。他认为若将形而上学放弃，则一切知识，包括科学知识，都是不可能的。宇宙性的陈述，例如普通科学大定律，是无法求证的。（我们怎能求证在整个宇宙中熵永远增加呢？）波普尔认为从形而上学中，即从对世界的想象臆测中，科学产生了。举个例说，占星术与古时的神话曾有助于天文学之发展。科学探究之要点不是直接拒绝形而上学的论调，而是在可能的范围内，企图将之化为可以实际试验的理论。
波普尔坚持说形而上学屡屡重要而有意义，虽然不能科学化地试验，但可受人评判，取此舍彼都可说出理由。波普尔甚至说，弗洛伊德与阿德勒等伪科学家，也有宝贵的洞察力，将来可能在实际的心理学界中有他们的地位。波普尔对他们的批评，并不是说他们的理论是无稽之谈，仅是说他们在临床检查中，让自己随时可以找到正面的证据而欺骗了自己。
由于这些复杂因素，自然科学与其它可贵的理智活动，其推翻的标准可以一致。波普尔的贡献乃在提倡不必为科学划出界线，但要强调对科学家或非科学家同样重要的，而常被忽略的理智上之正直。他告诉我们不必惧怕做错，不要遮盖已做错的事；不要躲避在易于解释一切的世界观所产生的安全错觉中。
我们若用波普尔的格言来判断达尔文主义者的作风，会有什么结果呢？达尔文自己虽较坦白地承认：证据对他的理论要点难于一致。但最后每一难处他都以高调的词藻去解决。他形容《物种起源》是“一冗长的辩论”。辩论的中心便是认为共同祖先是很合理的，所以严谨的试验是不需要了。达尔文没有提出冒险性的实际试验，所以这科学的开头便错了。他领先以理论化解化石记录；引用人工选种繁殖为证据但不提及它的限度；将微变与巨变的重要分别抹杀，因此自己树立了以辩护代替求证的传统。
遗传递变是达尔文的中心思想，后来被人称为“进化的事实”，从起初便受保护，没有经过实际的试验。达尔文曾让某些问题作为有待解决的题目。例如将自然选择视为生物改变的机制的重要性到底有多大。但最重要的中心思想，已成为教条乃是事实；而有关改变过程的争论延续到今日，已将注意力从这事实上转移了。
中心思想是极重要的，因为进化的“事实”与达尔文的学说并没有真正不同。当我们断定不同种类的生物，在遥远的过去里都有共同的祖先相联系时，我们便作出很多有关祖先怎样发展新器官、怎样披上新形状的暗示。在百、千万年时间里，祖先产生后嗣的生殖作用，都与我们目前所观察的相同。生物只能产生同种的生物，所以大改变只有聚积历代的小差异而来。这样逐步建造复杂的器官，必须有某些力量的指使，而这力量必只是自然选择。细节或可争论，但达尔文主义的基本要素，都在祖先遗传的观念中暗示出来了。
科学家这样不辨是非地接受共同祖先的观念，有什么动机呢？我们只能揣测。达尔文主义的胜利无疑使专业科学家的声望大增。自动进步的观念也与那时代的精神相符，甚至吸引了宗教领袖的大力拥护。无论如何，科学家尚未严谨考验进化论之前便已接受了它，进而利用一切权威说服大众。纯自然作用足以从细菌中产生人，从一堆化合物中产生细菌。进化论科学成为专找符合的证据，以解释排除反面证据的事业了。
当新达尔文合成论（Neo…Darwinian
synthesis）成功之时，它下降为伪科学便完全实现了；1959年在芝加哥庆祝《物种起源》出版百周年纪念中，它达到受崇拜的目的。这时达尔文主义不只是生物学中的理论，也是科学自然主义宗教中的要旨。它有自己伦理的目标，及用社会与遗传工程救世的计划。在芝加哥的大会上，朱里安·赫胥黎是最受尊敬的讲员。他毫无拘束地高奏凯旋：
将来的历史家或会将这百年纪念周，作为这大地历史上一段重要而有决定性时期的缩影。在这时期中，进化作用在好奇的人身上，开始自我知觉了。这是第一回在公开场合中坦白面对事实，即各方面的实质都在进化，从原子与星宿至鱼类花草，从鱼类花草至人类社会及价值观，的确，一切实质都是单一的进化作用……。
在进化的思想式样中，超自然没有地位也无必要。这大地不是被造而有的，而是进化而来的。一切动植物也是如此，包括我们自己精神与灵魂及脑子与身体。宗教也是进化来的……。
最后，进化的眼光使我们可以看见（虽然不很明白）新宗教的面貌。它必兴起服事将来世代的需要。
这些见解当然远超任何实验科学所能证明的。为了支持这世界观，达尔文主义者不得不用波普尔所警告的，追求真理者应当避免不正当的策略。他们最重要的计谋，便是将“进化”作为含糊之词，欺诈运用。
“进化”一词在达尔文主义者的用法中，包涵一个自然主义形而上学的整个体系。在这体系里，无需创造主的参与，物质自己进化，组织到目前复杂的状态。但“进化”也指远较适度的观念，例如微进化或生物之间彼此相似。深色飞蛾在背景的树皮深色时，会在飞蛾群体中占优势，所以显示进化。同时将话语一转，便说人由细菌以纯自然遗传而来。若老练的批评家看穿群体中的变异与巨变无关时，则达尔文主义者便否认微进化的证据，而指出生物彼此相似为“进化的事实”。或者他们说在生物的分布中，外围岛屿的物种近似附近大陆上的物种。因为“进化”指许多不同意义的事，所以任何例子都可引为证明。其诡计仍是以证明最起码的意义，作为证明形而上学的整个系统。
自然选择名词的使用可以巧妙地使它或明或暗。当没有不友善的批评者在场时，达尔文主义者将自然选择作为创造的力量，解释任何的改变成不变。但当批评者要求实验求证时，达尔文主义者会说，科学家已发现另一机制，特别是在分子的层面；因之将自然选择贬为次要而避免考验。即使对理论有一些健康的辩论，进化的事实是不容置疑了。当批评者的目标被转移时，“盲目的造表者”又用后门回来了。达尔文主义者会解释说，没有一个生物学家怀疑达尔文自然选择的重要性，因为没有另一因素促成生物外形适应的特征。