卡爾納普創立了人工語言的理論體係，真正實現了維特根斯坦發現的“語言轉折”。這一語言分析理論不僅包含語言形式上的分析，而且包含語言意義上的分析。
在人工語言的意義理論上，典型的代表思想是塔爾斯基的邏輯語義學和卡爾納普的《意義和必然》。塔爾斯基曾創立模型論語義學，他又主張邏輯語義學。他認為，語義概念意義的含糊不清導致了許多無謂的哲學論爭，尤其導致語義悖論，例如著名的“說謊者悖論”。這一悖論的症結在於沒有給真理概念從語義學上下一個嚴格的定義。因此，給真理概念下語義學定義，排除語義悖論，成為他創立的邏輯語義學的出發點。
塔爾斯基指出，語義概念表達“某些表達式和這些表達式所‘指雲的’對象之間”的關係。而“真的”這個概念則和它們不同，它不是表達關係，而是表達某些表達式的一種性質。而定義真理的問題同語義學基礎密切相關。語義悖論產生的原因之一是自然語言沒有精確規定的形式結構。因此，為了從避免悖論著眼來解決真理概念定義問題，就必須把握語言的形式結構。他用數理邏輯的形式方法來解決語言意義問題，即建立語言意義的邏輯理論。據詞看來，真理定義問題隻有對於那些結構已得到精確規定的語言，才獲得精密的意義，才能嚴格地加以解決。而現在，僅有的帶規定結構的語言是各種演繹邏輯係統的形式化語言。所以邏輯語義學隻可用於對人工語言的意義進行分析，而人工語言（即物理主義語言）可以推廣到廣泛的領域，它是所有科學、哲學的真理性的共同語言。
卡爾納普發展了塔爾斯基的語義學，使語言意義問題成為分析哲學的核心問題。在《意義和必然》中，卡爾納普提出內涵—真值語義學思想。他首先提出了係統語義學的新概念，以此建構其內涵—真值語義學思想體係。
第一個基本概念是“狀態描述”（state description）。S1（指某種語言）中的一個語句類，它對於每個原子語句都包含這語句或其否定，但不包含這兩者，也不包含其他語句，稱為S1中的一個狀態描述，因為它顯然給出了這個體域的關於由該係統的謂詞表達的全部性質和關係的一個可能狀態的完全描述。所以說，狀態描述表示萊布尼茨的可能世界或維特根斯坦的可能事態。卡爾納普從邏輯原子主義出發，把世界看成原子事態或狀態的總和，同時用語言（元語言）建立對它們的描述——狀態描述。這樣，意義現在就成為對象語言的表達式和狀態描述之間的邏輯關係。
第二個基本概念是“真值條件”。卡爾納普認為，真理定義也就是真值條件。即語言表達式和謂詞之間的邏輯關係，滿足怎樣的條件時才具有真值，才是有意義的。卡爾納普把真值定義表達為一係列規則的總和，這些規則的總和就是真值條件。其中包括原子語句的真值規則，以及由之導出的關於借助邏輯聯結詞（析取詞、合取詞、蘊含詞等）構成的複合語句的真值規則。在語句真值問題上，卡爾納普不是直接賦予語句真值，而是利用語句的謂詞結構來賦予其真值。例如，S1中的由一個謂詞繼之一個個體常項而構成的一個原子語句是真的，當且僅當這個體常項所指雲的個體具有這個謂詞所指示的性質。真值條件作為一係列規則的總和，還包含標示規則（rule of designation）。它是語言描述常項的語義表達式的形成規則，語言包括三類符號，其一是邏輯項的符號，其二是非邏輯的即描述的變項的符號，其三是描述常項的符號。第一類符號具有確定的邏輯意義，第二類符號的意義有待於代入的常項來決定。所以，語義分析主要在於確定第三類即描述常項的符號的意義。而描述常項的語義表達必須遵守一定的規則，即標示規則。
第三個基本概念是“分析語言和綜合語言”。卡爾納普明確區分了兩種語言：“哲學家常常區分開兩種真理：某些陳述的真理是邏輯的、必然的，根據於意義，而其他陳述的真理是經驗的、偶然的，取決於世界的事實。下麵兩個陳述屬於第一類：
（i）‘菲多是黑的或者菲多不是黑的。’
（ii）‘如果傑克是單身漢，那末他是未婚的。’
這兩種情形裏，隻要理解陳述就足可以確定其真理性；不涉及（語言以外的）事實的知識。”卡爾納普：。它們屬於分析語言，其意義可以根據語義規則就可確定。而對於綜合語言，語義係統中隻有形成規則和標示規則對之適用，真值規則和變程規則並不適用，因為它們的真理性還要根據於經驗事實來確定。看來，邏輯語義學可以確定分析語言的意義，而不能解決綜合語言的意義。
第四個基本概念是“分析真理和邏輯真理”。卡爾納普認為，分析語言表述的命題的真理性，統稱為分析真理，分析真理等同於廣義的邏輯真理。但是“狹義的邏輯真理”則僅指重言式。
第五個基本概念是“意義公設”。卡爾納普認為，對於廣義的分析語句，隻要分析其真值條件和語義規則就可以確定其意義。但對於狹義分析語句，僅僅這樣就不夠了，還需要確定謂詞之間在意義上的邏輯關係。意義公設就是確定這種關係的。意義公設把握的是謂詞這種表達式之間的邏輯關係，因此它們本身也是邏輯的東西，而不是綜合的、經驗的，即意義公設不涉及事實。邏輯學家自由選擇他們的意義公設，支配他們的不是他們關於世界事實的信念，而是他們對於意義的意向，即使用描述常項的方式。這符合他所倡導的寬容原則作為分析語言的意義判據。（寬容原則是對各種不同的語言係統的寬容，並不是一個意義標準）
有了上述基本概念和原則，卡爾納普關於分析語言的意義理論就完全揭示清楚了。除此之外，他還研究了綜合語言的意義問題。他把綜合語言劃分為觀察語言和理論語言，認為觀察語言的意義判據是“可證實性”（verfiability），即“當且僅當一個語句是可證實的，它才是有意義的，而它的意義即是它的證實方法”。而所謂證實，就是用觀察和實驗來檢驗。後來他又把其改為“確證”（confirmation）。
理論語言通過“對應原則”（correspondence rule）與經驗事實相聯係，從而確定其意義。對應原則旨在賦予理論語言以經驗意義，從而堅持和維護經驗主義立場。
邏輯經驗主義者試圖用邏輯語形學到語言意義理論的手段，建立一套嚴格的人工語言符號係統，以此作為哲學分析的主要手段，從而使哲學成為科學的邏輯體係，並以此拒斥形而上學。
維特根斯坦作為語言分析哲學的領袖，在格言式的代表作——《邏輯哲學論》一書開宗明義：“這本書討論哲學問題，並且表明，我相信，這些問題之所以提出來，是因為誤解了我們語言的邏輯。本書的全部意義可以概括如下：凡是可以說的，都可以說清楚，而對於我們不能夠說的，必須保持沉默。”所以，他要“為思想劃定一條界線，或者不如說不是為思想，而是為思想的表述劃定一條界線；要劃定思想的界線，我們必須能夠思想這個界線的這一邊和那一邊。”這一界線隻能在“思想上表述”，即在“語言”中劃定。這一界線的這一邊是有意義的真命題，而另一邊則是“無謂的”偽命題，所以哲學就是語言邏輯分析，即“語言批判”。“哲學不是理論，而是活動”。“哲學的結果不是某些數量的‘哲學命題’，而是使命題明晰”。
既然哲學即語言批判，那麼是否意味著哲學不關照世界呢？維特根斯坦認為並不是如此，但是，他與羅素一樣，主張世界不是由事物而是用事實構成的，每一個事實都是由語言邏輯表達出來的。維特根斯坦在格言式的《邏輯哲學論》中指出：
1 世界是所發生的一切情況。
1.1 世界是事實的總和，而不是事物的總和。
1.11 世界為諸事實所規定，為它們即全部事實所規定。
1.12 因為事實的總體規定那發生的事情，也規定那所有未發生的事情。
1.13 在邏輯空間中的諸事實就是世界。
1.2 世界分解為事實。
1.21 每項事實可以發生或者不發生，其餘的一切則仍保持原樣。
2 發生的事情，即事實，就是諸事態的存在。
2.01 事態是對象（事物）的結合。
2.011 事物的本質在於能夠成為事態的組成部分……
2.02 對象是簡單的。
2.021 對象構成世界的實體。因此它們不可能是複合的。
2.022 顯然，一個想象的世界，無論它怎樣不同於實在的世界，必有某種東西——一種形式——為它與實在的世界所共有……
在這一部分的全部命題中，卡爾納普從根本上要區分“事實與非事實”。由此構成他的哲學的本體論框架。即世界的存在就是“事態的總體”。而“事態相互是獨立的”，“從一種事態的存在或不存在，不能推論出另一事態的存在或不存在”。人們用圖像來反映、描述上述由存在的事態的總體構成的世界，這種圖像存在於人類語言中，這種圖像，是邏輯式的，而非畫像式的。那麼怎樣的語言邏輯才能描繪這種由相互獨立的原子事實構成的世界呢？換言之，怎樣的語言邏輯命題才是有意義的？維特根斯坦強調：
2.1 我們給我們自己建造事實的圖像。
2.11 圖像描畫邏輯空間的情況，即事態存在或不存在。
2.12 圖像是實在的一種模型。
2.13 在圖像中圖像的要素與對象相對應。
2.131 在圖像中圖像的要素代表對象。
2.14 圖像的要素以一定的方式相互關聯而構成為圖像。
2.141 圖像是一種事實。
2.15 圖像的要素以一定的方式相互關聯，這表明事物也是以同樣的方式相互關聯的……
這裏他宣稱，原子事實構成世界，基本命題描繪原子事實，基本命題的總和就是自然科學的總和。因此自然科學隻是經驗的組織，它由基本命題及其“真值函項”的複合命題組成。其中複合命題的真假取決於組成它的基本命題的真假。但是，在複合命題中有兩類極端的例子，一類是“永真的”命題，即在所有可能的情況下，它都是真的，如“重言式”命題。另一類是“永假的”命題，即在所有可能的情況下，它都是假的，如“矛盾式”命題。這兩類極端的命題對事實不作任何斷言。這兩類命題都是“無謂的”，即無意義的。維特根斯坦認為，數學命題和數理邏輯的命題都是對於世界的符號描述，都不對世界作任何經驗事實描述，但可以根據這些命題推出另一些命題。所以不能說數學和邏輯命題是“無謂的”。
在命題體係中，除了描繪事實的自然科學命題和重言式的數學和邏輯命題以外的那些命題，就是“形而上學”命題。它們隻是一些“無謂”的言語。維特根斯坦認為，哲學家們的大多數問題和命題的由來是我們不了解我們語言的邏輯。通過邏輯分析方法就可以取消“形而上學”，或防止人們提出任何形而上學的命題或問題。正確的哲學方法應該是這樣：除了可以說的之外，就什麼也不說；可說的就是自然科學的命題，也就是某種和哲學不相幹的東西，然後，當某人要說什麼形而上學的東西的時候，就總得向他指明，他對命題中的某些記號並沒有賦予任何意義。這種方法不會使旁人滿意，他不會覺得我們是在教他哲學，但這是唯一嚴格正確的方法。
哲學的正當任務不是炮製理論，而是澄清思想和語言，劃清可說的與不可說的東西的界限。哲學不是學說，而是活動，哲學工作的本質在於闡釋。紐拉特指出，主張對於“人們不能說的事情，人們必須沉默”，至少在語法上是講不通的；這似乎是說存在某種我們不能談論的東西。我們寧願說，如果我們真正想徹底避免形而上學的態度的話，我們就應該沉默，但不是對某樣東西沉默。這樣維特根斯坦就難免走向承認“確實有不可表述的東西”的神秘主義。
維特根斯坦的思想在三四十年代發生了很大的變化。特別是《哲學研究》的發表，意味著他用一種全新的方法處理語言的意義問題，即由早期在《邏輯哲學論》中主張的邏輯分析的方法研究語言、命題的意義，轉移到注重生活實踐，注意語言的日常用法，強調日常語言分析方法，從而使摩爾早年主張的分析哲學的日常語言流派得到長足的發展。
《哲學研究》提出了意義即用法的觀點，認為語言是一種生活形式，語言遊戲與家族相似。從而放棄了以邏輯分析語言、揭示其真實結構的方法。而主張從觀察人們使用語言的實際活動入手，首先考察了使用語言的簡單情況。他舉例說：“我派某人去買東西。我給他一張寫著‘五個紅蘋果’的紙條。他把紙條交給店主，這位店主打開標有‘蘋果’的抽屜，再在一張表上尋找‘紅’這個詞，找到與之相對於的顏色樣本；然後他念出接著說出基數數列——我假定他能背出這些數——直到‘五’這個詞，念每一個數字就從抽屜中拿出一個與色樣顏色相同的蘋果。——人們正是用這樣的和與此類似的方式來運用用詞的。——但是，他怎麼知道在何處用何種辦法去查‘紅’這個詞呢？他怎麼知道對於‘五’這個詞他該做些什麼呢？——好吧，我假定他會像我所描述的那樣去行動。說明總要在某個地方終止。——但是，‘五’這個詞的意義是什麼呢？——這裏根本談不上有意義這麼一回事，有的隻是‘五’這個詞究竟是如何被使用的。”。維特根斯坦說：“我將把這一切，包括語言和使用語言的行為，稱為‘語言遊戲’。”語言遊戲的基本特征之一就是豐富性和多樣性。如“提問、致謝、咒罵、問候、禱告——把語言中的工具以及這些工具的使用方式的多樣性，把詞和句的種類的多樣性，同邏輯學家們（包括《邏輯哲學論》的作者）所談論的有關語言結構的東西進行比較，那是很有趣的”。
既然詞和句子都具有多樣性，那麼語言中詞和句子的意義如何呢？維特根斯坦提出了“意義即用法”的觀點，說明語言中詞和句子的意義完全是由其用法決定的。他把詞比作工具，以說明它們的功用是完全不同的。“想一想工具箱中的工具：有錘子、鉗子、鋸子、起子、尺子、熬膠的鍋、膠、釘子和螺釘。——詞的功能就像這些東西的功用一樣，是多種多樣的……”。而“一個詞的意義就是它在語言中的使用”。一個詞究竟是什麼？這個問題類似於棋中的一個棋子是什麼。正像隻有在已經知道了如何用一個東西來做一些事之後，問它的名字才有意義的一樣，“一個名稱的意義有時是通過指向它承擔者來說明的”。
語言遊戲的最根本的因素是遵守規則，但一個人不可能私自地遵守規則，“我們所說的‘遵守一條規則’是僅僅一個人在他的一生中隻能做一次的事情嗎？——這當然是對‘遵守規則’這個表達式的語法所作的一種注解”。“僅僅一個人隻單獨一次遵守規則是不可能的。同樣，僅僅一個報告隻單獨一次被報告，僅僅一個命令隻單獨一次被下達，或被理解也是不可能的。——遵守規則，作報告，下命令，下棋都是習慣（習俗，製度）”。“因此，‘遵守規則’也是一種實踐。而認為自己在遵守規則並不就是遵守規則。因而人們不可能‘私人地’遵守規則：否則，認為自己在遵守規則就同遵守規則是一回事了”。“遵守規則類似於服從命令。人們是被訓練這樣做；人們是以特定的方式對命令作出反應的”。“但是對於這種命令和這種訓練，這個人以這種方式作出反應，而另一個人則以另一種方式作出反應，情況會怎麼樣呢？在這種情況下究竟誰做對了呢……”所以，“當我遵守規則時，我並不選擇”。“我盲目地遵守規則”。人們共同的生活方式、風俗習慣，決定了他們在語言規則上的一致性以及遵守規則上的一致性。
由於語言遊戲必須遵守規則，而規則是共同的、群體適應的，所以維特根斯坦認為，不可能有“私人語言”。盡管“一個人可以鼓勵自己，可以給自己下命令、可以服從自己、責備自己、懲罰自己、對自己提出問題和對之給出回答。我們甚至能夠想象隻能進行獨白的人們；他們的活動伴隨著自言自語。——一個觀察著他們並傾聽他們的言語的研究者可能會成功地將他們的語言翻譯成我們的語言。“然而我們是否也能想象這樣一種語言，一個人可以用這種語言記下或說出他的內在經驗——他的感覺、情緒以及其他——以供他私人使用？——我們就不能用我們的日常的語言來這樣做嗎？——但是我的意思並不是這個。這種語言單詞所指的應該是隻有說話的人知道的東西，是他的直接的私人感覺。因此，另一個人是不可能懂得這種語言的”。維特根斯坦認為，這種個人才懂的符號、語言是不可能的。
語言遊戲過程中各種語詞之間的聯係共同之點，就像一個家族的成員之間的各種相似：身材、相貌、眼睛、顏色、步態、性情等等，往往以同樣的方式重疊交叉。人們從語言遊戲中學得的詞的意義，一定有一個意義的家族。
《哲學研究》中仍然堅持要治療形而上學問題。維特根斯坦認為，形而上學“這些問題產生於對於我們的語言形式所作的錯誤解釋。它們具有深刻性這一特征。它們是深刻的不安；它們的根子就像我們的語言形式一樣深深地紮在我們之中，它們的意義就像我們語言的重要性一樣重大”。“當哲學家使用一個詞——‘知識’，‘存在’，‘對象’，‘我’，‘命題’，‘名稱’——並力圖把握事物的本質時，人們必須經常地問自己：這個詞在作為它的老家的語言遊戲中真的是以這種方式來使用的嗎？”我們所做的是把語詞從形而上學用法帶回到它們的日常用法。“哲學不應以任何方式幹涉語言的實際使用；它最終隻能是對語言的實際使用進行描述”。“哲學隻是把一切都擺在我們麵前，既不作說明也不作推論。——因為一切都一覽無遺，沒有什麼需要說明。因為，隱藏著的東西，乃是我們不感興趣的”。思辨地、空洞地使用語言，必然使我們產生混亂，這種混亂是語言像機器一樣空轉而非真正工作時產生的。哲學中形而上學的病就是因語言而產生的，所以分析“哲學是一場戰鬥，它反對的是用我們的語言作為手段來使我們的理智入魔”。
通過日常語言及其使用的分析，澄清語言的意義，以此治療哲學病，這是維特根斯坦後期語言分析思想的主旨。維特根斯坦前後期思想變化巨大，但有一點是不變的，即主張哲學是意義分析活動。
在科學哲學的眾多流派中，一個共同的觀點，就是公認科學知識是科學哲學的研究對象。但是對於科學知識是什麼，他們的看法卻大不相同。由此決定了他們對於科學哲學主要研究哪些問題，或者科學哲學是什麼，彼此的看法存在很大分歧。邏輯經驗主義把科學哲學看做“經驗科學知識論”，即認為科學哲學是認識論的主要部分或分支。他們企圖用“科學的邏輯”來代替傳統認識論，用“形式的說話方式”來代替實質的說話方式。這樣“科學的邏輯”就是用形式的說話方式來研究關於經驗科學知識的問題。試圖建立一套人工語言符號係統，以實現認識論命題的形式演算。他們集中研究科學的邏輯結構。在邏輯經驗主義者看來，一個完整的經驗科學知識論，應該包括三個問題。其一是知識的基礎問題。他們試圖建立統一科學，因為他們主張不僅每門科學都有其基礎，而且各門科學之間也有共同的基礎。其二是理論的結構問題。在構成一門科學的概念和陳述之間的有係統的聯係這一理論的結構中，一方麵是公理係統的解釋（interpretation）問題，另一方麵是說明（explanation）的邏輯。這是理論的結構問題的兩個重要方麵。其三是理論的確認程度問題。這三個問題邏輯經驗主義研究科學的邏輯結構的三個基本問題。由此決定了邏輯經驗主義認為，科學哲學就是科學邏輯。
而證偽主義波普爾則把科學哲學叫做“科學發現的邏輯”，即科學哲學研究科學知識的發展，而不是研究科學知識的結構。波普爾把一個通過嚴厲檢驗的科學假說叫做“發現”，他並不關心科學假說如何產生，而隻關心科學假說如何檢驗。在這一點上同邏輯經驗主義相同。他主張，“認識論的中心問題曆來是而且現在仍然是知識的增長問題。而研究知識增長的最好途徑是研究科學知識的增長”。
波普爾把科學哲學歸結為科學方法論，又把科學方法論歸結為證偽主義方法論。這種方法論的原則是：必須這樣地設計科學方法的其他規則以便它們不致保護科學中任何陳述免於證偽。證偽主義者試圖製定科學家在其研究或發現過程中應當遵守的規則，他們認為，隻有符合這些規則的科學行為才是合理的。
關於科學方法的研究，貫穿於全部科學哲學的曆史發展中。20世紀的現代歸納邏輯中的主要論爭，基本上是數理統計理論中的貝耶斯派和非貝耶斯派之間的論爭。邏輯經驗主義應用了概率邏輯的方法，在科學理論的證明方法上有一定的發展。其他流派也十分重視科學方法的研究。
三、卡爾·波普爾以批判理性主義的證偽方法確立科學的意義
卡爾·波普爾表麵上反對邏輯經驗主義的實證原則，實質上是以證偽方法維護邏輯經驗主義的合理性理論。正如他自己所說：“維也納學派最吸引我的也許是科學‘態度’，或者正如我現在寧願稱它為理性態度。”“正是在這種總的態度方麵、啟蒙的態度方麵，以及對哲學的批判觀點方麵——對哲學不應該是什麼以及它應該是什麼的觀點——我仍然認為我與維也納學派以及它的精神之父貝特蘭·羅素是非常一致的。這也許說明為什麼我有時會被維也納學派的成員例如卡爾納普看做是他們的一員，並且認為我過分強調我同他們的分歧。”實際上，在波普爾那裏，科學的合理性的發展就是通過證偽而解決難題從而使科學理論的經驗內容不斷積累的過程。“一種科學理論，一種解釋性理論，隻不過是解決一個科學問題的一種嚐試，也就是解決一個與發現一種解釋有關或有聯係的問題”。它是“從問題（P1）到試探性理論（TT）再到消除錯誤（EE）到新問題的出現（P2）”這樣一個由不斷猜想和證偽而實現的發展過程。
波普爾認為，科學理論的合理性就在於其可證偽性。那些既不能被經驗證實，也不能被證偽的命題是偽科學命題。宗教命題和形而上學命題就是如此。波普爾明確反對邏輯經驗主義用實證原則和意義標準來判決科學與形而上學的劃界的理論。他說：“魯道夫·卡爾納普曾一再試圖表明，科學同形而上學的分界也就是有意義同無意義的分界，但是他失敗了。原因在於，實證主義關於‘含意’或‘意義’（或者可證實性或歸納的可確證性等等）的概念不適合於分界，因為形而上學盡管不是科學，卻不一定沒有意義。不管怎樣用有沒有意義來分界，都會使界限同時既太窄又太寬：這樣的分界會違反它本來的一切意圖和聲明，連科學理論也會因為無意義而被排除，同時卻又無法排除那種被稱為‘理性神學’的形而上學。”。波普爾建議：“應當把理論係統的可反駁性或可證偽性作為分界標準。按照我仍然堅持的這個觀點，一個係統隻有作出可能與觀察相衝突的的論斷，才可以看做是科學的；實際上通過設法造成這樣的衝突，也即通過設法駁倒它，一個係統才受到檢驗。因而可檢驗性即等於可反駁性，所以也同樣可以作為分界標準。”。波普爾的證偽主義科學觀“以批判態度為自己最重要的特征”，他主張，在這種評判體係內，“一切真正的檢驗實際上都是有意的反駁。隻有當一種理論成功地頂住了這些反駁的壓力，我們才能聲稱它已為經驗所確證或確認”。波普爾認為，科學的方法論原則隻不過是一種約定，是一種科學的遊戲規則和規範，它僅僅要求“科學程序的其他規則必須這樣來設計，它們並不保護科學中的任何陳述不被證偽”。所以，理論遭遇反駁的過程也正是接受檢驗的過程，並且遭受的反駁愈強烈，理論被檢驗的程度就愈高。“一種理論愈是精確，愈易於遭到反駁，也就愈使人感興趣。它既然愈是大膽，也就愈少概然性。但是更易於檢驗，因為我們可以使檢驗更精確、更嚴格。如果它經受住了嚴格的檢驗，它將由這種檢驗所更好地確證或更好地驗證。因此可確證性（或者可驗證性或可確認性）必將隨著可檢驗性的提高而提高”。他從相對論力學對於經典力學的革命的啟發中，堅定了其證偽主義的科學發展觀，猶如他的自傳所雲：“1919年5月，愛因斯坦關於日食的預言，被兩個英國探險隊成功地驗證了。由於這些驗證，一個新的引力理論和一門新的宇宙學，不僅僅作為一種可能性，而且作為對牛頓引力理論的一次真正的改革——更好地接近真理而突然出現了。”而對於這一新理論，“愛因斯坦本人的明確陳述：如果他的理論在某些檢驗中遭受失敗，那麼他就認為它的理論是站不住腳的。”波普爾說，“這才是真正的科學態度。它與那種經常聲稱要為自己喜愛的理論找到‘證實’的教條態度是截然不同的。因此，在1919年末，我得出了一個結論：科學的態度就是批判的態度，這種態度並不去尋找證實，而是去尋找判決性的檢驗；這些檢驗能反駁被檢驗的理論，雖然這些檢驗決不能證實它。”理論的科學性、合理性就在於其可證偽性。從這個意義上來說，波普爾的證偽實際上也是一種證實的方法。
唯其如此，波普爾同其他邏輯經驗主義者一樣，堅信科學真理的客觀性和科學的合理性進步的必然性。“我相信連續性增長是科學知識的理性特點和經驗特點所必不可少的；科學一旦停止增長，也必將失去這些特點。正因為連續增長，科學才成為理性的和經驗的；也就是說，科學家隻能從這樣的增長中區別各種現有理論，從中選擇較好的一種，或者在沒有合乎要求的理論時提出他們為什麼拋棄現有理論的理由，並由此提示一種合乎要求的理論所應遵循的條件。”波普爾所講的科學的進步，“並不是指觀察的積累，而是指不斷推翻一種科學理論、由另一種更好的或者更合乎要求的理論取而代之”。那麼，根據什麼標準選擇和確定一種理論的合理性呢？波普爾認為應按照理論的預測力和解釋力來確定，即“凡是告訴我們更多東西的理論就更為可取，就是說，凡是包含更大量的經驗信息或內容的理論，也即邏輯上更有力的理論，凡是具有更大的解釋力和預測力的理論，從而可以通過把預測事實同觀察加以比較而經受更嚴格檢驗的理論，就更為可取”。即是說，科學理論的進步在於理論的經驗內容越來越豐富，或者是科學理論的可檢驗性程度越來越高。這一進步是通過從問題到問題的過程實現的。其中每“一種科學理論，一種解釋性理論，隻不過是解決一個科學問題的一種嚐試，也就是解決一個與發現一種解釋有關或有聯係的問題”。所以，任何科學理論在本質上都是一種假說。“在一個理論係統內，我們可以區別屬於兩種普遍水平的陳述。普遍性水平最高的陳述是公理；較低水平的陳述能由它們演繹出來。較高水平的陳述相對於從它們演繹出來的較低水平的陳述來說，總是具有假說的性質：它們能為這些不那麼普遍的陳述之被證偽所證偽。但是，在任何假說的演繹係統中，這些不那麼普遍的陳述本身仍然是[在這裏所理解的意義上]嚴格全稱陳述。因此，它們也必定具有假說的性質”。甚至“某些單稱陳述也是假說，因為（依靠一個理論係統的幫助）可以從它們演繹出結論，使這些結論的被證偽可以證偽這些單稱陳述”。所以，科學的結構是非歸納的，“要證實一個自然律隻能用經驗來肯定這定律可以應用到的每一個個別事件，並發現每一個這樣的事件都真正地與這些定律相符合，很清楚，這是一項不可能完成的工作”。
但不能因此而將波普爾誤解為實用主義或工具主義，恰恰相反，波普爾承認科學真理的客觀存在，科學是理性的事業。他主張科學的真理性在於“合乎事實”。盡管“作為與事實相符的客觀意義上的真理及其作為調節因素的作用，可以比作永遠或差不多永遠掩蔽於雲霧繚繞之中的山峰”。它甚至使人們懷疑能否到達主峰，但正是這種懷疑的觀念中“包含著客觀真理的觀念”，這就足以使我們相信“科學的任務是探索真理”。在科學研究中“隻有成為問題——困難而豐富的問題、具有一定深度的問題——的答案，真理或對於真理的猜想才同科學有關”。所以在科學探索過程中出現的諸多問題，促進進了我們對於符合事實意義上的科學真理的揭示，同時也促進了科學事業自身的合理性進步。
波普爾科學知識的合理增長，必須滿足三個要求，其一是“一種新的理論應當從某種簡單的、新的、有力的統一觀念出發，這種觀念是迄今尚無聯係的東西之間（如行星和蘋果）或事實之間（如慣性質量和引力質量）或新的‘理論實體’之間（如場和粒子）的某種聯係或關係（如萬有引力）”。其二是“我們要求新理論應當可以獨立地受到檢驗。這就是說除去對所有那些新理論事先計劃要解釋的待闡釋者的解釋，新理論必須具有可加以檢驗的新結論（最好是一種新類型的結論），必須引出一種對迄今還不曾觀察到的現象的預測”。上述兩個條件滿足了，就象征著新理論潛在的進步，但一個好的理論的現實進步，還必須滿足第三個要求，即“我們要求這種理論應通過某些新的、嚴峻的檢驗。”
波普爾不僅承認科學真理的客觀性，而且有益地探索了科學發現和科學知識進步的合理性。由於波普認為科學是通過不斷地批判和證偽假說而進步的，所以他稱自己的哲學為批判的理性主義。
波普爾的科學合理性理論和邏輯實證主義一樣，思維的興奮點僅僅在於“辯護的前後關係”（the context of justification），即僅僅重視科學知識證明的合理性，而忽視對於科學發現的合理性的研究，即忽視“發現的前後關係”（the context of discovery）的揭示。雖然他的第一本著作——《科學發現的邏輯》給人的直觀印象是試圖探索發現的“前後關係”但其實質內容則充其量是關涉“科學知識的增長”問題，即“知識的理性重建”問題，而不是關注科學發現的合理性。他認為應該把“構想新觀念的過程與邏輯地檢驗它的方法和結果截然地區分開來，把知識的邏輯與知識的心理學對立起來”，“每一個科學發現都包含‘非理性的因素’或柏格森的‘創造性的直覺’，不存在什麼得出新觀念的邏輯方法或這一過程的邏輯重建”。唯其如此，在科學發現的合理性上，波普爾確實難逃非理性主義的嫌疑，盡管他曾使用發現的邏輯的概念，但事實上他在否認科學發現的合理性，正如勞丹所說：“卡爾·波普爾雖然寫了一本叫《科學發現的邏輯》的書，但這本書正是否認這個題目所指稱的東西的存在。”所以，波普爾和邏輯實證主義一樣，他們想重建而且能夠重建的理性，僅僅是科學證明的邏輯，而不是發現的邏輯。他們都認為科學發現是心理學而不是邏輯和哲學問題。波普爾直言不諱地說：“假如要重建的是靈感的激起和釋放的過程，那麼我將不認為它是認識邏輯的工作。這種過程是經驗心理學要研究的，而不是邏輯要研究的。假如我們要理性重建隨後的檢驗，那就另當別論了。
綜上所述，整個邏輯實證主義運動，甚至包括波普爾的批判理性主義在內，在科學合理性的問題上，由於重視“辯護的前後關係”的思維偏向，決定了他們用經驗事實對科學理論的靜態邏輯結構的證實。盡管其中涉及“元科學”的名詞、命題、理論和方法的諸問題，但都是一種存在性的事實，而不關涉它們的發生和形成過程的合理性。