庫恩認為“範式”是在科學研究活動中某些公認的範例為某一種科學研究傳統的出現提供了模型，是一個時代的科學中共有的、以符號形式出現的理論概括，體現了科學共同體的世界觀、方法論、價值觀等。“公認的範例”是庫恩在本書中闡述其科學發展觀的邏輯起點，而在“公認的範例”產生前，任何一門科學都經曆了早期的發展階段，不同的人對同樣的一些領域的現象，卻做出了不同的描述和解釋。然後，庫恩認為先前的科學工作者通過大量搜集事實，形成某種公認的東西，當人們稱之為科學之後，初期的這種分歧大部分不見了，即形成了“範式”。庫恩搜集了大量的各項科學領域的事實來論證“範式”的存在，以及形成過程。
在科學領域，形成“範式”之後，庫恩闡述了科學研究對於“範式”的依賴，並按照依賴程度的遞增分為三類事實。第一類事實，判定重大事實，規範表明它們特別能夠揭示事物的本質，提高認識事實的精確性、擴大認識範圍。第二類事實，理論同事實相配，本身沒有什麼重要性，但可以直接用來同規範所預測的作比較。第三類事實，用實驗和觀察來說明理論，不僅運用事實，也運用理論，不單是產生新的知識，還產生一種由於消除了他們據以工作的初始規範所殘留的模糊不清而取得的更加精確的規範。而這種依賴於“範式”指導的科學研究向著更加精確化的方向發展，從而，擴大範式的範圍和精確性的活動，庫恩稱之為常規科學。常規科學幾乎覆蓋了所有的科學研究活動。
常規科學研究的領域主要是針對“範式”理論所遺留的問題進行的掃尾工作，而不是發現新的事實和發明新的理論。然而，相對於常規科學，即存在反常的事例。庫恩認為，發現始於感到反常，即發覺自然界違反了“範式”引起並支配著常規科學的預期，於是科學研究者不斷地發現新的事實，發明新的理論，一些用以前的“範式”所不能解釋的反常事例和科學發現湧現。
反常事例的湧現，對於“範式”理論既具有建設性的意義，同時也是破壞性的。一方麵，科學研究工作者在吸收這些發現之後，能夠更大範圍、更為精確地解釋自然現象；另一方麵，反常事例因無法用以前的“範式”進行解釋，而視作常規科學的另一個難題。反常事例起初隻是偶然出現，但是隨著反常事例不斷地累積，到了一定程度就會使“範式”產生失效的可能性，逐步開始轉化為危機和非常規科學。
對於危機湧現，科學研究者必須得放棄以前的信念和方法，同時還需要用新的來代替以往的部分“範式”，才能解釋常規科學的難題。用以代替“舊範式”的“新範式”即是新的科學理論。
研究其科學發展模式，對創新有重要的借鑒作用
科學由於其客觀的有效性，在改造自然進而改造世界方麵取得的巨大成就，使得科學主義思潮日趨強盛。但在科學促進社會經濟發展的同時，也造成嚴重的汙染和生態災難。所有這些都促使科學家對自己的社會責任進行反思，社會也普遍對科學發展可能帶來的危害表示憂慮。在這種情況下，特別需要有一種新的哲學思想來進行概括，但是，以往人們對科學的評價，都難以從根本上說明科學的本質。而庫恩則另辟蹊徑，向世人展示出一幅說明科學活動的新圖景。
過去我們認為科學的進步，是長期積累取得的。庫恩則認為，科學的日常工作是用該學科當前範式解決日常疑問。但是科學最重要的進步，是依靠革命，而不是簡單的積累。所謂革命，則是指該學科采用新的範式來指導自身的研究。科學革命的產生，常常是在伴隨社會發展出現的迫切需要解決的新問題，不能由當時的學科範式所解決，引起危機，從而使科學家開始關注與當前範式不同的新範式，從中甄別，選定新的範式，來化解危機。
《科學革命的結構》是20世紀學術史上最有影響的著作之一。其影響不僅僅限於科學史、科學哲學、科學社會學等相關領域，而且延伸到社會學、文化人類學、文學史、藝術史、政治史、宗教史等人文和社會科學領域。庫恩強調科學的發展是新範式戰勝舊範式的過程，研究其科學發展模式，對創新有重要的借鑒作用。