Теоретичний рівень пізнання характеризується домінуванням понять, теорій, законів, принципів, наукових узагальнень і висновків. Теоретичне пізнання відображає предмети, властивості і відносини з боку універсальних внутрішніх, істотних зв'язків і закономірностей, що осягнуті раціональною обробкою емпіричних даних. Відбувається така обробка на основі форм мислення: поняття, судження, умовиводу, закону, категорії та ін. Головна мета теоретичного пізнання - збагнення об'єктивної істини, вільної від спотворення і суб'єктивності, пояснення і інтерпретація емпіричних фактів. Теорія оперує ідеалізованими об'єктами (ідеальний газ, абсолютно тверде тіло, ідеальний тип, матеріальна точка та ін.), тому теорія користується аксіоматичним методом, гіпотетико-дедуктивним, системно-структурним, структурно-функціональним аналізом, еволюційним, редукціоністським, методом підіймання від абстрактного до конкретного. Емпіричне і теоретичне - різні рівні пізнання, знання, розрізняються за засобами ідеального відтворення об'єктивної реальності, гносеологічної спрямованості, характером і типом здобуття знання, за методами, що використовуються, і формами пізнання. І все ж жорсткої межі між емпіричним і теоретичним не існує. Емпіричне пізнання, досліджуючи властивості і відносини речей, здобуває нове знання, стимулююче подальший розвиток теорії. Теоретичне дослідження шукає ствердження правильності результатів в емпірії. Дослід, експеримент завжди теоретично навантажений, теорія потребує емпіричної інтерпретації. В сучасній філософії розробляється і третій рівень наукового пізнання: наукове пізнання стоїть над теоретичним знанням і виступає теоретичною передумовою теоретичної діяльності в науці. На сучасному етапі найбільшу відомість одержали концепції наукового пізнання Томаса Куна і Імре Лакатоса. В концепції Томаса Куна сформульовано нове базисне поняття, парадигма (зразок), фіксується існування особливого типу знання в науковому дослідженні, що відрізняється від теоретичного знання за способом виникнення і обґрунтування. В парадигмі Томаса Куна є певний набір розпоряджень, що завдають характер бачення світу, впливаючи на вибір напрямків дослідження. Не будучи теорією у власному розумінні, парадигма знання дає систему відліку і служить попередньою умовою і передумовою побудування і обґрунтування різних теорій. Приблизно такий же зміст має і поняття дослідна програма Імре Лакатоса, яка розуміється як певний рід метатеоретичної освіти, що є сукупністю вихідних ідей і методологічних настанов, що обумовлюють побудову, розвиток і обґрунтування певної теорії.
Термін метод (від грецького теіосіоз) у широкому розумінні - шлях до чогось, тобто спосіб соціальної діяльності. Поняття методологія у філософії має два значення: перше - система способів, заходів і операцій, що застосовують у науці та інших сферах діяльності; друге - вчення про систему, теорія методу. Методологія - метанаукове дослідження, спрямоване не на об'єкт, а на знання про об'єкт, тобто на методи і засоби, за допомогою яких здобуте. Основне призначення методології - здійснювати критичні функції у ставленні до науки. Така традиція закладена німецьким філософом Ім-мануїлом Кантом. На думку Іммануїла Канта, перед методологією стоїть завдання не просто описувати пізнавальний процес, а визначати можливості здобуття нового знання. Іммануїл Кант сформулював питання, що мають методологічне значення і в сучасних умовах "як можливе теоретичне природознавство?"; "як можливе загальне і необхідне знання?"; "які умови реалізації спадкоємності у пізнанні?". Така суть методологічного підходу до пізнання. Методологія тому не може бути дескриптивною (описувальною) або нормативною (пропонованою), її завдання полягає в тому, щоб з позицій минулого досвіду наукового знання, його історії аналізувати сучасний стан наукового пізнання, і на цій підставі прогнозувати дальший розвиток, усвідомлюючи, що будь-яке таке прогнозування має суто ймовірний і евристичний характер.
У сучасній філософії проблема методу і методології обговорюються у філософії науки, системному підході, синергетиці, феноменології, структуралізмі та ін. Питання соціальної методології досліджуються також у герменевтиці. Сучасна методологія уникає крайніх оцінок методологічних програм або абсолютизації будь-якої з них, що мало місце в минулому. Багатьма дослідниками обґрунтовується методологічний плюралізм. В сучасній науці склалася багаторівнева концепція методологічної теорії, що включає діалектику-вчення про загальні закони розвитку природи, суспільства і пізнання, метафізику-вона визнає загальний зв'язок явищ і займається пошуками оптимальних засобів тлумачення розв’язку. В арсеналі сучасної методології також є принцип соціальної обумовленості пізнання, соціокультурний детермінізм, тобто наука розглядається як підсистема культури, ураховуються суб’єктивні параметри пізнавального процесу; редукціонізм, еволюціонізм, синергетика та ін.
У науці ХХ століття широке розповсюдження одержали загальнонаукові методи: системний, структурно-функціональний, кібернетичний, імовірний, моделювання та ін. У науці є приватно-наукові методи, що розробляються у галузях знання і представляють систему способів, принципів пізнання, процедур, заходів, за допомогою яких осягається істина. Розрізняються також методи міжгалузевого дослідження, які становлять ряд синергетичних, інтегративних способів і виникли в результаті сполучення елементів рівнів методології.
При осмисленні теоретичного рівня пізнання, найбільші труднощі викликає розуміння наукових абстракцій. Поняття ‘’абстрактне’’ протиставляється поняттю ‘’конкретне’’. Абстрактне - грань, риса, частина цілого. Наукові абстракції мають справу не просто з абстрактним, а з абстрактним взагалі - загальне у формі думки. Наукова абстракція часто виступає як ідеалізація (поняття про об’єкти, процеси, явища, які ніби не існують, але мають якщо не образи, то прообрази). Ідеалізація дозволяє отримати точне теоретичне знання.
Ефективність наукових абстракцій полягає у вираженні в кожній з них загального, такого, що присутнє класу об’єктів, причин, явищ. Щодо ідеалізації, то вони присутні лише в тому випадку, коли попадають всередину інтервалу абстракцій. Наприклад, при невдалому падінні людського тіла з висоти на водну поверхню, вона буде себе вести в межах інтервалу абстракцій ідентично асфальту. Воду і асфальт можна уподібнити в даному випадку абсолютно твердому тілу.
Отже, ідеалізація - це форма виділення загального. Вона не розширяє дійсність, а дозволяє виділити її особливі сторони, ті аспекти явищ, які виникають в процесі наукового дослідження. Якщо наукові знання вдається об’єднати в систему, то їх використання стає особливо ефективним. Теорія дозволяє пояснити велику кількість фактів, отримати в лаконічній формі глибоку інформацію, прогнозувати подальший розвиток подій.
Наука як система знання виконує певні логічні функції. Тоді, коли наука існувала в формі нерозчленованого цілого, у неї взагалі не могло бути ніякої логічної структури, тому що не було створено чітких наукових теорій з певною структурою, системою доказів та ін. Фіксація деяких фактів, геніальні здогадки, фантастичні уявлення - от що становить зміст нерозчленованої науки. Логічну структуру наука стала набувати, коли з неї почали виділятися окремі галузі з відносно строгими науковими теоріями.
Набуття наукою логічної структури передбачає насамперед чітке визначення предмета її вивчення, особливості якого багато в чому визначають науку.
Оскільки науки відрізняються за предметом, мірою зрілості розвитку, можна говорити про своєрідність логічної структури кожної науки, - Для логіки ж наукового дослідження надзвичайно важливо виявити логічну структуру побудови науки взагалі. Ця структура буде носити певною мірою характер ідеалу, до якого мають прагнути науки в своєму розвитку.
Не можна виявити логічну структуру науки шляхом порівняння структур різних галузей знань на всіх етапах їхнього історичного розвитку і знаходити загальне в їхній побудові. Є лише один шлях: розглядати сучасні зрілі галузі наукового знання, в яких найбільш чітко виражена і уже осмислена структура. На основі аналізу цих галузей знання слід помітити тенденцію в розвитку структури науки, що утворює реальний ідеал наукового знання. Елементами логічної структури науки є:
1) основи,
2) закони,
3) основні поняття,
4) теорії,
5) ідеї.
Основи науки. Потрібно виділити два види основ науки: ті, ідо перебувають за її межами, і ті, що входять у саму систему науки. Основою будь-якої науки і всього знання в цілому є матеріальна дійсність і практична діяльність людини. Перша становить об'єктивний зміст будь-якої науки, оскільки всі науки мають справу з відображенням закономірностей руху явищ об'єктивного світу. Друга - критерій істинності наукових теорій.