Как уже отмечалось, одной из фундаментальных проблем философии науки является структура научного знания. Однако прежде чем обращаться к ней, необходимо предварительно разобраться с его природой. Научное знание есть прежде всего знание рациональное. Но это не означает и обратное, т.е. что всякое рациональное знание - знание научное, ибо рациональность всегда шире научности. Рациональным, например, может быть и знание обыденное, как и другие его традиционные формы. Рациональная природа научного знания обусловлена тем, что оно есть результат мыслительной деятельности человека, «схватывающей» реальность в теоретической форме. Это значит, что основанием рациональности научного знания служит такая познавательная способность, как разум, осуществляющий свою деятельность в форме понятийного дискурса.
Понимаемое таким образом рациональное знание противопоставляется знанию чувственному, полученному посредством органов чувств. Сами по себе чувственные данные (ощущения, восприятия, представления) не могут включаться в арсенал научного знания. Но они могут войти в него, если их подвергнуть мыслительной обработке и представить в языковой форме. И как таковые они включаются в структуру эмпирического знания, образующего низший уровень в структуре научного знания.
В современной эпистемологии и философии науки принято выделять три основных уровня в структуре научного знания: 1) эмпирический; 2) теоретический; 3) часто не фиксируемый и не эксплицируемый метатеоретический, или уровень философских предпосылок. Безусловно, что эта типологизация, равно как и всякая другая, является условной. Она оправдана лишь с методической точки зрения, поскольку облегчает усвоение и систематизацию материала по данному вопросу. В реальном же процессе научного познания и научной деятельности указанные выше уровни и составляющие их элементы, несмотря на их качественное различие, столь взаимосвязаны, более того, так переплелись между собой, пронизали друг друга, что всякая попытка провести между ними демаркационную линию оказывается тщетной.