首先，邏輯經驗主義，也稱邏輯實證主義，繼承了傳統實證主義的思想，它是20世紀的實證主義，是實證主義的第三代。
傳統實證主義的哲學思潮由法國哲學家孔德所開創。實證主義哲學思潮是在自然科學從宏觀走向微觀世界的過渡時期，第一個登上現代哲學舞台的流派。實證主義哲學在孔德那裏已形成其基本原則：試圖走超黨派的“中間”哲學路線，實質上在實證主義原則、統一科學的方針指引下，走了主觀經驗論的路線。孔德認為，事物隻呈現為變化不完的表麵“現象”，其內部並無絕對的本質與因果性。人們隻能憑主觀經驗去感覺事物的“現象”。那麼，究竟如何去感覺事物呢？怎樣的感覺是正確的，怎樣的感覺是錯誤的？孔德認為，一切理論都必須從主觀經驗得到“實證”，否則就是“假”理論而被推翻。怎麼“實證”？孔德認為，“實證”的知識應是“現實的”“有用的”“確實的正確的”“建設的”“相對的”。他認為，神學哲學是“空想”，形而上學是“虛構”，隻有實證哲學才是“科學的”。孔德的實證主義在19世紀30年代掀起了第一個高潮。而穆勒於19世紀60年代使實證主義到達新的高峰。
密爾（曾譯穆勒）以邏輯學作為手段，具體地實現了實證哲學的要求。他認為，“邏輯是一塊中立的土地”。唯物主義和唯心主義“在這裏可以相聚，握手言歡”。實質上，在密爾那裏，邏輯已經不是反映客觀事物本質和規律的認識手段，而是整理“心理學的現象”的實證工具。他認為，公理和真理隻是“觀念聯合”，是“精神的基本規律”。最後，密爾的《功利主義》是把實證主義應用到社會倫理領域、建立實證的人文社會科學的一次重要嚐試。
斯賓塞在19世紀80年代前後掀起了實證主義的另一個高峰。斯賓塞表麵上帶有溫和的麵目，提出“力的一元論”，認為人隻能憑感覺經驗去認知事物的現象，至於現象內在的本質人是不可能認識的。本質就是“力”，它是“絕對不可知的實在”。超越於唯物唯心的“綜合哲學”是人類建立一個統一科學體係的希望所在。它由《第一原理》《生物學原理》《心理學原理》《社會學原理》《倫理學原理》五個部分構成。
上個世紀之交，馬赫的經驗批判主義把實證主義發展到新的高潮。馬赫認為：“並不是物體產生感覺，而是要素的複合體（感覺的複合體）構成物體。”。在馬赫看來，世界的真正要素不是物（物體），而是顏色、音聲、壓力、空間、時間（即我們通常稱為感覺的那些東西），即“感覺的複合”。而空間和時間是感覺係列的調整了的或者協調了的體係。這就使馬赫陷入相對主義的泥坑。馬赫認為“設想世界上隻有我和我的感覺存在”這樣的思維是最“經濟”的。“思維經濟原則”就其宣布因果性和實體都被廢棄而言，與主觀感覺論一脈相承。但就其發展了思維中辯證法的某些方麵而言，對於科學的發展有一定的重要作用。愛因斯坦曾說“馬赫的經濟原理”對於他創立相對論的思維過程有過重要的啟發。
20世紀前期，實證主義哲學發展到最高水平，而石裏克、維特根斯坦、卡爾納普、賴欣巴赫等，都繼承和發展傳統實證主義的思想。他們大凡主張用科學的實證原則就可以達到拒斥形而上學的目的。石裏克認為，科學是“真理的追逐”，而哲學則是“意義的追逐”，“哲學就是那種確定或發現命題意義的活動。哲學使命題意義得到澄清，科學使命題意義得到證實。科學研究的是命題的真理性，哲學研究的是命題的真正意義”。卡爾納普說：“除個別的專門科學問題之外，可以看做真正的科學問題的，隻有科學邏輯的分析問題，即對它們的句子、概念、理論等等進行邏輯分析的問題。我們把這個問題的總體稱之為科學邏輯。”。“假說一演繹方法，或解釋歸納法，曾受到哲學家和科學家們很多的討論，但它的邏輯性質常常被誤解。由於從理論到觀察事實的推論常常為數學方法所實現，有些哲學家就以為，理論的建立可以通過演繹邏輯得到解釋。這一見解是不能成立的，因為理論之被接受，並非以從理論到事實的推論為基礎，而是相反，是以從事實到理論的推論為基礎的；這個推論不是演繹的，而是歸納的。所給予的是觀察材料，觀察材料構成確立的知識，理論則是通過確立的知識被證為有效的”。意大利科學哲學家M。佩拉在《歸納法與科學發現》一文中，抨擊了承認假說具有“先驗功能”的觀點，重新強調科學的歸納模式。他認為：“假說是一個解釋性方案，為了對一定事實給出一個描述，對特殊問題給出一個特殊答案，它被審慎地提出來。因此，假說在經驗方麵起作用，它是同事實有關的、後天的、經驗的，當這些事實被查明之後就開始產生效果。”。佩拉提出的歸納模型的圖式是：
O……Hp……Oc……Hc
“對任何新提出的理論，人們可以提出兩個公認的、方法論上的要求：它應該產生它終於要代替的理論，而把後者作為一個結果或第一次逼近，同時也作為一個特例。第一個要求無非是等於要求新理論解釋以前的理論所取得的成功。第二個要求相當於要求新理論是更一般的和可獨立檢驗的。”。氧化學說推翻了燃素說。“但是燃素說者的實驗結果並不因此而完全被排除，相反地，這些實驗結果仍然存在，隻是它們的公式被倒過來了，從燃素說的語言翻譯成了現今通用的化學的語言，因此它們還保持著自己的有效性”。“然而被熱素說所統治的物理學卻發現了一係列非常重要的熱學定律，在這裏，特別是（讓·巴·約）付立葉和薩迪·卡諾為正確的見解開拓了道路，而這種正確的見解本身不過是把它的前驅發現的定律倒過來，翻譯成自己的語言而已”。“當我們將來更多地知道化學能的本質，知道原子運動本身的類別，當力學的規律在這裏也得到運用的時候，那麼關於化學結構的學說就會像從前的一些化學理論那樣衰落了。但是，同這些理論中的大多數理論一樣，它的衰落不是為了使它消失，而為的是在改變了的形態下進入到新的和更加廣泛的觀點的範圍中”。
其次，邏輯經驗主義的產生及其發展，試圖進一步解答休謨懷疑論的挑戰。實證主義產生和發展中始終麵臨休謨對於因果關係的挑戰。休謨認為，一切關於事實知識的推理均建立在因果關係的基礎上，而真正的因果關係應該在作為因的事件和作為果的事件之間存在一種必然的聯係。如果沒有必然的因果聯係，一切關於事實知識的推理就都是無效的。但是，在經驗中我們並不能找到必然的因果聯係。如何批駁休謨這一動搖人們知識的基礎的挑戰呢？實證主義堅持了經驗歸納的基本傳統，但是，從孔德到密爾，直至馬赫，都始終沒有真正解決“歸納問題”。羅素明確地提出“歸納問題”，如何靠經驗歸納去說明全稱判斷的正確性，如何“證實”全稱判斷的真假？這個問題仍然成為困惑邏輯經驗主義的一個關鍵問題。也是造成邏輯經驗主義由興盛到衰退的曆史性難題。
綜上所述，由於邏輯經驗的產生和發展所依據和伴隨的近代科學傳統和哲學思維氛圍的各自特征，決定了邏輯經驗主義在科學認識的思維方法和科學活動的研究方法中，必然在理論上要著力於如下幾個方麵的探究和發展，這些方麵也在規定著邏輯經驗主義的發展方向。
（三）結合分析哲學的語言分析方法，用證實原則和意義標準，夯實科學合理性的歸納主義根基。
邏輯經驗主義關心的三個根本問題是：什麼語句或命題是有意義的？這是意義的標準問題，也是區分科學與非科學陳述的標準問題。如果一個命題是有意義的，它的意義是什麼？這是命題的經驗內容問題。判定一個有意義命題的真值的標準是什麼？這是科學陳述，特別是科學理論陳述的評價問題，也是科學理論或科學假說的評價與選擇問題。
按照邏輯經驗主義，科學命題的意義，是由證實它的方法決定的。對此，石裏克在《意義和證實》一文中已經明確地提出，“一個命題的意義，就是證實它的方法”。因此，如果一個命題不可能有任何方法去證實，那麼它就沒有意義。“意義標準”和“證實原則”是邏輯經驗主義在方法論上“拒斥形而上學”的基本手段。
首先，邏輯經驗主義者認為，隻有那些能夠用邏輯分析或經驗證實的方法確定其真假的命題才是有意義的命題，否則就是無意義的命題。換言之，如果一個命題能夠用邏輯分析的方法加以證明，那麼這個命題就是一個邏輯真理；如果一個命題能夠被經驗證實，這個命題就是有經驗意義；如果一個命題既不能用邏輯分析的方法加以證明，也不能用經驗觀察的方法加以證實，那麼這個命題就是無意義的命題，就必須加以拒斥。這就從根本上排斥了屬於形而上學的認識對象。
其次，在邏輯經驗主義看來，一切命題可以分為兩類，一類是分析命題，另一類是綜合命題。所謂分析命題是“因意義而真的命題”，即隻要我們知道命題中每個詞項的意義，我們就可以確定它是真的（或者是矛盾的），它的真假不依賴於世界中的任何事實。或者如後來蒯因所說，分析命題要麼是邏輯真理，要麼通過同義詞替換可以變成邏輯成理。它們隻有形式上的意義，而沒有經驗意義，它們對現實世界不說任何東西。數學命題和邏輯命題屬於分析命題。綜合命題的真假，不能由分析它們意義來確定，而必須依賴經驗觀察。例如“這朵玫瑰花是紅的”，就可以用經驗觀察證實其真假。
邏輯經驗主義認為，形而上學之命題雖然在外表上或者像綜合命題或者像分析命題，但是它們既不能被經驗證實，也不能被邏輯證明，因而這類命題是“假冒命題”（pseudo-proposition，不同於與真命題相對的假命題），必須加以拒斥。
那麼，邏輯經驗主義以意義標準、證實原則能否徹底的拒斥形而上學呢？下麵我們通過意義標準與證實原則的貫徹過程中所遇到的困難及其後繼者的修正和完善去說明這一點，並欲通過這一點看到意義標準和證實原則的發展和變化。
邏輯經驗主義曾設想過各種不同的辦法來貫徹意義標準和證實原則，其中比較重要的有：
1.強的可證實性的要求
2.弱的可證實性的要求
3.可證偽性的要求
強的可證實性的要求表示，一個句子具有經驗上的意義，當且僅當，它不是分析的，而它又能夠至少在原則上能夠被我們用觀察證據完全證實。換句話說，句子S有經驗意義，當且僅當有這樣一個有窮的觀察句集合O1，O2……On，如果這些句子是真的，那麼S必然是真的。
這一強的證實性要求遇到了一定的困難，主要表現在全稱命題的證實問題上，如“一切人都會死”。對此，有的邏輯經驗主義者幹脆主張，全稱命題沒有經驗意義，但事實上在科學中有很多全稱命題是有意義的定律。由此可見，強的證實要求並不能真正解決證實方法的要求。
於是，有的邏輯經驗主義者主張用弱的可證實性的要求來代替強的可證實性的要求。在弱的可證實性要求下，不要求一個命題能被經驗完全證實，隻要求被經驗部分地證實。一個句子具有經驗意義，當且僅當，它不是分析的，而它又能夠，至少在原則上能夠被我們用觀察證據確證為是或然地真的。如何確證觀察證據的或然率呢？這就是邏輯經驗主義後來作為證實原則的重要方法的概率邏輯。
但是，這裏仍然存在問題，有沒有一條明確的規則來決定，在什麼情況下我們應該接受一個命題，在什麼情況下我們不應該接受一個命題呢？即概率邏輯的值達到多少時，可以確證……？對此，卡爾普納說：“並沒有一般的規則來限定我們的判斷。像這樣一個（綜合）命題（語句）的接受或拒絕永遠含有一個約定成分。”這就等於承認要決定一個命題有無意義，單憑經驗確證是不夠的。
於是，艾耶爾提出了一種輔助假說的方法：如果從句子S與適當的分析性的輔助假設句子的合取句能夠推導出單從輔助假說不能推導出來的觀察句，那麼S就是有意義的。
例如：句子S：一切金剛石都比玻璃硬。
輔助假設：如果一切金剛石都比玻璃硬，那麼用一塊金剛石劃這塊玻璃，這塊玻璃上應該有一條痕紋。
觀察句：這塊玻璃上有一條痕紋。
後來有人提出了可證偽性的要求，大意是：對於一個全稱命題，我們雖然不能用歸納的方法完全證實它，但是我們卻可以用演繹的方法判定性地證偽它。
沒有非白的天鵝
有非白的天鵝（真）
沒有非白的天鵝（假）
但是，可證偽性的要求雖然適用於全稱命題，卻不適用於存在命題。如對於在有的星球上存在著比人還高級的生命——可證偽性（要求）標準就不能適用。
由於邏輯經驗主義在意義標準的證實過程中遇到了不可回避的困難，於是卡爾納普把證實概念用確證代替，這樣經驗主義的原則就變成了：一切綜合陳述都是以經驗為基礎的。卡爾納普區分四種說法，從最嚴格到最寬泛的排列是：1.完全的可檢驗性（即一切綜合陳述必須是完全可檢驗的）。2.完全的可驗證性；3.可檢驗性；4.可驗證性。這四種情況都要求在語言中出現的主謂語都是根據可觀察的東西而來，或能夠還原為這種可觀察的東西的謂詞。因此，邏輯經驗主義的意義標準，可以表達如下：為了能把一個綜合陳述看做是經驗上有意義的，必要而充分的條件是：這個陳述屬於經驗主義語言，因此也就是屬於那種按照精確的句法規則建立起來，其全部陳述都是可以被驗證的語言。
由於意義標準的最終問題是經驗主義的語言問題，因此，邏輯經驗主義的第二大方法就是科學理論的語言結構法。
卡爾納普提出了一套關於科學理論結構的看法，其中心是理論概念和經驗觀察之間的關係問題，是以精細的邏輯工具和間接的方式確定理論名詞和理論句子的經驗意義。
卡爾納普首先界定了一套嚴格的科學理論的範疇體係：
1.觀察語言L0，包括邏輯常詞和描述常詞，描述常詞也稱為觀察詞彙V0，它們用來表示事物的觀察屬性（如“大”“小”“紅”等）和事物之間的可觀察關係（如“A大於B”“C在D前麵”等等）。觀察語言必須滿足一定的要求，比如原始描述名稱的可觀察性，非原始描述名稱的可顯定義性和可還原性，等等。
2.理論語言LT。也包括邏輯常詞（如真值函項聯結詞）和描述常詞VT，用來指稱不可觀察的事件，或事件之間不可觀察的關係。
3.對應規則和部分解釋，對應規則C是一些公設，把VT中的一些名詞和觀察詞彙V0聯係起來，使其獲得經驗的意義。要注意的是，並非VT的每一個名稱都有一條對應規則和V0相聯係。VT中的名稱分為兩部分，一部分離可觀察東西領域近一些，它們憑借C和V0發生聯係。另一部分名稱是靠理論中的公理和這部分名稱相聯係，從而獲得一種間接的，不完全的解釋。以前經驗主義認為全部的VT都可以還原為V0，這一要求是做不到的。因此，理論語言通過對應規則和觀察語言發生聯係，從而獲得經驗解釋，這被稱為部分解釋。
緊接著構造了科學理論的結構體係：
亨普爾把這種科學理論的結構體係比喻為保護雜技團演員的“安全網”，堅實可靠的大地是觀察層次，支撐杆是對應規則，網是理論係統，網線是公理。這裏的要點在於：並不是每一個網結都有支撐杆與地相接，但整個網是安全的，因為其餘的網結是間接地被固定了的。
詮釋理論語言何以在科學理論的結構體係中有經驗意義：
規定了作為科學分析之手段的主要概念的含義後，如何把其應用於科學理論的結構框架中去，即如何在理論公設係統、公理和觀察層次之間的聯係上運用對應規則建立聯係，這種聯係如何才是有效、客觀、科學的呢？這些問題的首要條件是形成科學理論的理論名詞的意義標準、理論句子的意義標準等問題。隻有把這些條件討論清楚，科學理論的語言結構法就迎刃而解。
首先，討論理論名稱的有意義性標準。對於這一問題，盡管在邏輯經驗主義的形成和發展過程中爭論很多，而且涉及科學理論結構的核心問題，但是作為邏輯經驗主義的典型理論代表人物卡爾納普卻給出了精確的用形式化語言表達的定義，其大意如下：理論名詞要有經驗的意義，必須滿足下列幾大條件：1.不違反理論公設係統的句法規則；2.所有的名詞都由與可觀察事件有可預測關係的概念組成。
這一定義使得一些理論名詞的意義可以根據其他理論名詞的意義而得到，這樣就形成一條理論名詞的鏈環，使得理論名詞可以離開直接觀察越來越遠，而仍然保持意義。
其次，關於理論句子的有關意義性標準，卡爾納普的定義是：1.句子的每一描述常詞是符合名詞的意義標準的，2.句子符合理論係統的形成規則。對於第一點，在前一段已討論過，第二點所說的理論係統的形成規則，可以因具體學科而異。
對於卡爾納普規定的意義標準，也遭到了一些後來學者的反駁，用卡爾納普的意義標準所構成的科學理論結構係統，也同樣遭到批判。其集中表現是邏輯經驗主義關於觀察名詞和理論名詞的區別問題。在作出區別時，卡爾納普的擁護者把觀察詞說成是指稱可以直接觀察的東西，而直接可觀察的東西的標誌是：觀察句子的真理性可以借助於至多使用了一些簡單工具的較少的觀察就可以獲得的。阿欽斯坦批判說，這並不足以作出觀察詞和理論詞的區別，如果觀察詞在原則上隻能用來指稱可觀察的事物，就根本沒有觀察詞，因為觀察詞總能夠不改變其意義而用於不可觀察的東西，就像牛頓用“紅色”來假設光是由紅色粒子組成一樣。
費格爾認為，觀察依賴於概念結構，觀察與理論的區別是大成問題的。觀察與理論的區別也遭到了曆史學派的否定。漢森明確主張觀察充滿了理論，具有不同認識知識背景和不同理論模型的人，在同一場合看見不同的東西。費耶阿本德的主張，與邏輯經驗主義的見解相反，是觀察報告寄生在理論上，我們的理論決定了對可觀察語言的解釋。
對應規則和部分解釋的概念也遭到了各種批評。至此，科學理論的語言結構法作為邏輯經驗的經典方法，整個麵臨危機，蒯因的整體論更加劇這種危機。
蒯因認為語言結構法的困難根源於這種方法隻注重單個句子的意義標準的討論，蒯因認為，把陳述當成具有意義的單位是太小了，具有經驗意義的單位應該是整個科學，他說：“我們關於外部世界的陳述不是單個的，而是作為一個共同體係麵對感覺經驗的法庭的。”據此，蒯因提出了一個科學認識的整體論模式：
科學知識的整體是一個人工構造物，它隻是在邊緣同經驗緊密接觸，其次是普遍性逐漸增加的自然定律，愈到中心，就愈是遠離經驗，比如像數學、邏輯學和哲學本體論的命題等。在這個體係中，各門科學的界限是模糊不明確的，不存在嚴格的區別，特別是不存在分析—綜合的二元性，各門科學的差別隻在於普遍性程度，係統的最外層與經驗發生矛盾時不是導致單個陳述的改變，而是引起內部的調整。到底調整哪個部分以適應事實，可以有較大的選擇自由。即使邊緣部分的陳述與經驗發生尖銳的矛盾，也可以通過對整個係統的大幅度調整，甚至修改屬於中心地位的邏輯規律，而容納這一陳述。另一方麵，係統中沒有任何部分是免受修改的。人們在對修改作選擇時，不是由經驗來決定，而是遵循實用主義的原則，即是，使修改盡量少，並追求簡單性。
蒯因的整體論模式顯然是對科學的觀察層次和理論層次這種界限分明的二分法的否定。他的整體論思想的深層含義在於揭示“哲學與科學是連續的”，“有些哲學家把哲學理解為以某種方式從科學中分離出來，並提供一種建立科學的牢固基礎的學問，但我認為這是一種空想。大多數科學都比哲學‘堅實’，甚至比‘最堅實的’哲學還要‘堅實’。我認為哲學與科學是連續的，甚至是科學的一部分。從最廣義上說，科學是包括曆史學、工程學和純數學的一個幅度很大的連續體”。“在自然科學中，有一個等級的連續統一體，從報告觀察的陳述到那些反映例如量子力學或相對論的基本特征的陳述。我最終的觀點是：本體論，甚至是數學和邏輯的陳述組成了這個連續統一體的延續部分”。
整體論作為一種科學方法，在20世紀30年代邏輯經驗論的代表人物紐拉特的思想中已經初露端倪，他認為，一個句子的真假，不是由與世界上的東西或情況作比較來確定，而是看它與已經存在的句子的總體是否一致來作比較。一個句子可以融貫一致地納入一個句子係統，就說它是真的。如果句子與係統不一致，我們應該否定這個句子而不是懷疑係統的真實性。隻有在沒有辦法的情況下才對係統作改變和調整，使其與一個新句子融洽。
亨普爾在後期也支持整體論，他認為，由還原句引導的鏈條來判斷單個詞句的意義是不合理的，認識的意義必須係於整個係統。他論證說，對於一個命題不能用觀察來直接檢驗。比如用儀器檢驗一個物理學的假設，設計這個實驗就涉及若幹物理理論，而儀器的製作和使用也包含一係列的理論，並且還要加上儀器的各個部分處於正常狀態的假設。如果實驗的觀察結果與假設不相符合，我們不是輕易就拋棄假設，而是要重新細致地檢驗儀器是否出了毛病，甚至可以懷疑儀器設計原理和其他輔助的理論假設。因此，一個實驗不僅是檢驗一個假設，而且是檢驗了這個假設和一套附加假設的總體。
此外，亨普爾還認為經驗的意義並不是要麼全有要麼全無的，係統中的認識是一個程度的問題。可以按照與經驗接通的程度把係統的意義排成一個等級序列，開始是一觀察詞彙，中間是一些與理論有密切關係的陳述，最後是一些很難與經驗發生聯係的陳述。不能把係統劃分為有意義和無意義的。對不同的理論係統有下麵各種綜合尺度：1.明晰性和精確性；2.形式簡單性；3.解釋和預見能力；4.理論確證的程度。
卡爾納普最後也接受了整體論，此後有很多科學哲學家也接受和支持整體論，他們看到了整體論使人們注意到了科學方法論的某些價值的重要方麵。也有人認為這種方法不是十分正確的，比如，考察牛頓力學時，其中的科學定律和“第一推動力”是可以分開的。此外，按整體論方法，把自然科學理論作為一個整體也不恰當，比如，天文學上的黑洞命題似乎波及不到分子遺傳學。
分析命題與綜合命題的區別與邏輯經驗主義的證實原則有密切聯係，它甚至還是邏輯經驗主義關於觀察——理論區別的基礎。在證實原則發展變化過程中，艾耶爾把它重新表述為：“如果一個陳述本身是一個觀察陳述，或者它與其他一些觀察陳述的合取推導出至少一個觀察陳述，那麼這個陳述是直接可證實的。如果一個陳述滿足以下條件，那麼它就是間接可證實的：首先，它與其他一些前提的合取推導出一個或多個可直接證實的陳述來，而由那些前提單獨推導不出這些可直接證實的陳述來。第二，那些前提所包含的陳述要麼是分析陳述，要麼是直接可證實的陳述，要麼是可獨立確定為間接可證實的陳述。”於是有經驗意義的標準就表述為：一個陳述是有經驗意義的，當且僅當它不是一個分析陳述並且它要麼是直接可證實的要麼是間接可證實的。邏輯經驗主義者主張，命題包含了兩種可以嚴格區別開來的成分，一是語言成分或形式成分，二是事實成分，比如“布魯圖斯殺死愷撒”，它的真假取決於曆史上是否發生過這件事。但是，如果把“布魯圖斯”“殺死”“愷撒”的次序加以變更，我們就要對命題的意義另作理解，或者不可理解。一種極端的情況是：命題的事實成分縮小到零，那麼命題的真假就憑它的形式，也就是憑分析其組成部分的意義來決定，這時它就是一個分析命題。
蒯因的整體論思想的前提，是他對分析陳述與綜合陳述區分和對分析性概念本身不信任。蒯因把公認的分析命題劃分為兩種類型，第一種如：“沒有一個不結婚的男人是結婚的。”這叫做邏輯上真，因為如果我們懂得其中邏輯常詞的意義，不管怎樣理解“男人”“不結婚的”等描述詞的意義，它都是真的。第二類如：“沒有一個單身漢是結婚的。”我們把“單身漢”和“不結婚的男人”當成是同義詞，通過同義詞替換，這個命題就成了第一類的邏輯上的真命題。蒯因的攻擊點恰恰就選在這裏，憑什麼標準來決定兩個概念是同義的？
蒯因駁斥了邏輯經驗主義者關於同義性的種種說法：比如，根據字典判斷兩個詞的同義性；用另外的詞解釋一個詞，因而它們是同義性的；在人工語言係統中定義詞和被定義詞是同義的；通過外延一致的可替換性來達到認識同義性等。蒯因說，這些方法統統是以先已存在的同義性為前提的。比如，靠查字典來確定同義性就是本末倒置的，因為編字典的人是從經驗觀察中發現人們以往同義地使用一些詞。他的同義詞定義是已知情況的記載，不能作為同義性的根據。蒯因的結論是：由於分析的概念是建立在不清楚的、成問題的“同義性”概念的基礎上，因此分析綜合命題的嚴格區分是站不住腳的。對於蒯因的批判，邏輯經驗主義者大都不接受，他們最多隻是采取了一些修正方法使其分析—綜合區別法更精確化、明晰化。
卡爾納普、紐拉特等人主張，一切自然科學的知識都可以用物理語言來表述，而且隻有物理語言才足以充當表達任何科學論斷的統一科學的語言。
物理主義和統一科學的主張並不要求把各門科學都統一到物理學中，也不要求把所有的規律都還原為物理定律。它是說，物理語言是普遍適用的、統一的語言，一切科學陳述都可以翻譯為物理學陳述。“物理主義的論題說的是，物理主義的語言是科學的統一的語言，這也就是說，每一門科學的分支領域中的語言可以在內容上忠誠地翻譯為物理主義的語言。由此可以得出這樣的結論：科學是一個統一的係統，在這係統中，不存在根本不同的對象領域，即不存在自然科學和精神科學的分裂；這就是統一科學的論題”。卡爾納普認為“物理主義語言的最重要優點之一，就在於這種語言具有主體間的交流性，也就是說，它原則上能夠使所有使用這種語言的人都觀察到這種語言所描述的事件”。這個看法包含兩層意思：一、所謂物理學的陳述，是說科學的記錄句子可以表示為確定的時空點的數量描述；二、每種句子都可以翻譯為物理語言，但反過來卻不一定。比如，可以用時空點及數量關係來描述“供求”“工資”“價格”等經濟學概念，但卻不能用經濟學術語描述“力”“電場”等概念。因此物理語言是普遍適用的。
卡爾納普在詳盡地證明物理語言的普遍適用性基礎上，強調在邏輯經驗主義的方法論中，用量化的物理語言揭示命題的意義和建構科學理論的經驗主義框架結構，乃是一種基本的科學分析的方法和證明方法。
邏輯經驗主義不關心本體論問題。他們強調的科學理論的物理主義量化語言和現象主義命題等，不是說世界的本體構成最終是物質或是感覺，而是討論哪種語言、哪種命題更有利於科學地描述世界。“統一科學”也不是說世界的統一性，而是一個關於“各門科學的規律和語詞之間的邏輯關係的問題”。邏輯經驗主義所主張用物理主義語言來統一科學，這種語言理論屬於人工語言立場，其主要表現是魯道夫·卡爾納普的《世界的邏輯構造》和A。J。艾耶爾的《語言、邏輯與真理》等著作。維特根斯坦前期也持人工語言立場，對維也納學派及整個邏輯經驗主義產生了很大影響，甚至人們把其稱之為分析哲學的精神之父。但他後期則主張日常語言分析。
在語言分析問題上，魯道夫·卡爾納普首先提出語言的規劃服從寬容原則。他指出哲學語言分析的任務是作規劃或者說構造。而規劃是指考究一個係統的一般結構，這個係統的各個不同方麵，在各種可能性、理論上無限多的可能性之中作選擇，使得各種特點相互適應，而所得出的總的語言係統滿足某些給定的需要。在語言規劃的過程中，要服從“寬容原則”，即人人都可以自由選擇適合他自己目的的語言。這是“語言形式的約定性原則”決定的。卡爾納普所謂的約定原則在於強調，不能製定語言選擇的禁令條例。他認為，語言是構造起來的，不同的語言適合不同的目的和需要。人們應當加以研究和比較的各種語言形式，不僅包括曆史地給予的語言形式，例如自然語詞語言或者曆史地提出的數學符號語言，而且也包括人們可能想構造的任何新形式。從我們的觀點看來，這種構造新語言的可能性是至關重要的。哲學分析的對象是科學語言，而科學語言則是人工語言。人工語言的主要表征在於意義精確以及按照邏輯語形學構造，符號邏輯的語言就是如此。
用人工語言可以進行嚴格的邏輯演算。科學知識在於用語言去把握和表達自然現象中的邏輯形式，是邏輯算法。隻有人工語言才能具有完全的邏輯性，才是邏輯演算。卡爾納普認為，說一種語言，即一般地指任何種類的演算，即是說一個關於所謂表達式（即任何種類元素或者說所謂符號的有限有序係列）的形成規則和變形規則的係統。因此，隻有符號語言，才在形式上具有能夠進行邏輯演算的屬性。
那麼，從形式上來說，怎樣的語言才能構成科學的人工語言呢？卡爾納普在《語言的邏輯語形》一書中對此進行了係統的論述。
卡爾納普提出了元語言和對象語言兩個層次的區分。首先是作為我們研究對象的語言，卡爾納普稱其為對象語言，其次是我們用以談論對象語言的語形形式的語言，卡爾納普稱其為語形語言。
卡爾納普認為，哲學的任務在於對作為人工語言的科學語言作邏輯分析，為科學語言建立邏輯語形，使之成為人工語言，成為形式化的語言。
而所謂一種語言的邏輯語形，則是指關於這種語言的形式的理論——關於支配它的那些形式規則的係統陳述以及對這些規則導出的推論的闡發。一個理論、一條規則、一個定義或類似東西被稱為形式的，如果其中既不涉及符號（例如語詞）的意義，也不涉及表達式（例如語句）的意義，而單單唯一地涉及表達式所由構成的符號的種類和順序。所以語言分析就是要把科學語言的語義分析與邏輯分析結合起來。卡爾那普認為，語言的邏輯和句法有共同的地方，其一是句法研究語句，而邏輯也隻有研究語言表達式而不是判斷，才能達到精確。其二是在各種語言表達式中，邏輯主要也研究語句，為語句製定規則。其三是句法規則是形式規則，邏輯規則也是形式規則。所以，“語言形式理論”都是指語言的邏輯，也即是邏輯語形。
從邏輯語形學的立場出發，卡爾納普主張，哲學應代之以科學邏輯，而拒斥形而上學。他認為，形而上學研究那些經驗科學領域所沒有的虛構對象，所以都是一些假問題。科學應該研究對象問題，哲學研究邏輯問題。卡爾納普認為，除了個別科學的問題，就隻剩下對科學、它的語句、詞項、概念、理論等等的邏輯分析的問題是真正的哲學問題。我們將稱這個問題複合體為科學邏輯……一旦哲學被淨化掉全部非科學因素，就剩下科學邏輯……科學邏輯取代現今被稱為哲學的那一大堆糾纏不清的問題。卡爾納普要求人們在十分廣的意義上理解“科學邏輯”這個詞，即理解為包括所有下述問題的領域：通常所稱的純粹和應用邏輯、具體科學或作為整體的科學的邏輯分析、認識論、基礎問題等等（就這些問題不包含形而上學，也不涉及規範、價值、超驗等等而言）。
卡爾納普認為，科學語言的形成規則是物理的、數學的函數關係。這種規則形成的科學語言的變形是在寬容原則下進行符號演算的。同時，科學語言的語句形式也分為對象語句和語形語句兩種形式。對象語句陳述某些物理對象的經驗性質，也稱為事實語句、經驗語句和綜合語句。而語形語句關涉語言的構造，或者更確切地說，關涉它們的形式結構，因此是形式語句或分析語句。形式語句用來表達定義，說明不同假設的邏輯關係。由於科學邏輯不研究對象問題，所以對象語句就不是它的內容，它的所有語句都應當是語形語句。科學邏輯的一切語句都是邏輯語句。哲學語言是元語言，科學語言是對象語言。而科學語言包含對象語句和語形語句，元語言則隻包含語形語句。元語言對於對象語言的對象語句的討論，隻限於分析它們的語形性質，而不涉及它們包含的認識內容。人們日常的實質說話方式不僅掩蓋語形語句，使之變得隱晦而又含糊，而且嚴重地誤導了哲學家的思維，使他們陷入形而上學。因此，人們必須當心按語詞語氣的日常應用使用實質說話方式的危險，切記它的語句的獨特性質。特別當其於實質說話方式的語句下重要結論或提哲學問題時，明智的做法是把它們譯成形式方式，確保它們免除含糊性。隻有物理主義的形式化的人工語言，才能克服實質說話方式的自然語詞語言的含糊性和語形結構之不完善的缺陷。