Bilim felsefesi, felsefenin temel alt bölümlerinden biridir ve bilimin ne olduğunu, bilimsel kuramın özgül yapısını, bilimsel bilginin epistemolojik statüsünü, bilimsel yöntemin anlamını, bilim alanının ve bilimsel bilginin nesnesini, bilimin gelişiminin anlamını ve özet olarak bir bütün bilimin konumu, gelişimi ve iç yapısını değerlendiren bir felsefe dalıdır. Bilim felsefesi, bilim tarihi ile farklıdır; bilim tarihi, tarihsel gelişimi açıklar ve değerlendirirken, bilim felsefesi bu gelişimi kuramsal düzlemde ele alır. Bilim felsefecileri hem felsefe hem de bilim alanında yer alırlar ve her iki alana birden hakim olmaya çalışırlar. Başlangıçta bilimler felsefenin içinde yer alıyordu; filozoflar aynı zamanda bilim insanlarıydılar ve onların sentezleriyle felsefe yapmaktaydılar. Ancak zaman içinde bilimler felsefeden ayrıştı ve bilim felsefesi modern zamanların ürünü olarak belirginleşti. Bilim felsefesi, özellikle bilimsel yöntemleri, sonuçları ve temelleriyle ilgilenir ve bilimsel bilgiyi konu alır.