（一）证伪
　　波普尔与主流知识论传统的决裂从批判当时被普遍认可为“科学方法”的归纳法开始。波普尔形象生动地说：“不管我们已经看到多少白天鹅，也不能证明这样的结论：所有的天鹅都是白的。”这种“归纳问题” ——波普尔象康德一样称之为“休谟问题”，因为十八世纪的休谟已经开始怀疑归纳法了——说明：以是否得到“证实”来检验全称命题形式出现的判断的真假是行不通靠不住的。
　　波普尔认为，他的“证伪”标准比强调 “证实”的归纳法提供了更好的理论检验标准：在他看来，所有的理论都是针对问题的试探性猜想或假说；这种猜想能否成立取决于经验的检验，但这种检验过程并不是一个证实的过程而“证伪”的过程：由于归纳法的上述问题，无论一种理论在经验中得到了多少次证实，我们都不能确信它就是真理，而只能暂时假定它是“真的”；相反，如果我们发现或找到经验反驳了暂时假定为“真”的理论，即该理论在经验中被证伪，我们就可以确定该理论是错误的。发现理论是错误的比发现它是正确的要容易。（《研究的逻辑》）
　　证伪方法之所以重要，是因为在根本上属于“猜想”的人类知识具有“可错性”。为了尽可能地避免和改正错误，每一种“可能错误的”理论都应当允许批判、欢迎批判。这是一种谦虚的态度。波普尔在回溯从神话到科学的进化历史时，认为科学的出现标志“不是神话让位给更科学的东西”，而是“对待神话的新态度”，即怀疑其可靠性和真理性的批判态度之中（《水桶和探照灯：两种知识论》）。他在批判历史决定论时，提出其“零星修补”方案与总体论的“空想的工程学”之区别就在于：“零碎工程师能够以开放的心灵来解决他的问题，而总体论者却做不到”（《历史决定论的贫困》）；也就是说，总体论者不肯承认其纲领不可避免地包含了失败的可能性，因而不允许批判，这必然导致对多样性和思想自由的压制，与真正的科学态度背道而驰。可以说，在波普尔看来，这种“批判的态度”是科学之所以为科学的重要标志。
　　为了这种使科学之所以为科学的批判得以可能，很重要的是，作为科学理论的猜想在一开始就应当包含可以进行证伪的内容。波普尔明确提出，这种“可证伪性”是科学区别于神话和宗教信仰以及一切形而上学的标准。——虽然波普尔从来都承认形而上学在科学研究和知识增长中的启发作用。
　　（二）知识的增长与非决定论
　　承认形而上学等非科学、甚至非理性因素在科学发展中的作用，对于理解波普尔的如下论断十分重要：“我们不能用理性或科学的方法预测我们科学知识的未来增长”。

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