전문 분야가 과학 활동의 기존 전통을 파괴하는 이상 현상들을 더 이상 회피할 수 없을 때 비상적인extraodinary 탐구가 시작된다. 전문 분야의 공약의 변동이 일어나는 비상적인 에피소드들이 과학혁명이다. 과학혁명은 정상과학에서의 전통에 기반한 활동에 전통을 파괴하는 보안이 덧붙여진 것이다.
정상과학은 과거의 하나 이상의 과학적 성취에 확고히 기반을 둔 연구 활동을 뜻한다. 아리스토텔레스의 <자연학Phsica>, 프톨레마이오스의 <알마게스트Almagest>, 뉴턴의 <프린키피아Principia>와 <광학Opticks>, 프랭클린의 <전기에 관한 실험과 관찰기록Experiments and Observations on Electricity>, 라부아지에의 <화학요론>, 라이엘의 <지질학Geology> 등의 책들과 다수의 여타 저작이 일정 시기 동안은 연구 분야에서의 합당한 문제들과 방법들을 정의해주는 역할을 맡았다.
이 저술들은 두 가지 본질적인 특성을 공유했기 때문에 그럴 수 있었다. 그것들의 성취는 과학 활동의 경쟁 방식으로부터 끈질긴 옹호자들의 무리를 떼어낼 만큼 가히 전대미문의 것이었다. 동시에 모든 유형의 문제들을 연구자들의 재편된 그룹이 해결하도록 남겨놓을 만큼 상당히 융통성이 있었다. 이 두 가지 특성을 띠는 성취를 이제부터 ‘패러다임paradigm’이라고 부르기로 하는데, 이 용어는 ‘정상과학’에 밀접하게 연관된다.
물리과학에서의 패러다임의 전환은 과학혁명이며, 하나의 패러다임으로부터 혁명을 거친 다른 패러다임으로의 연속적인 이행은 성숙된 과학에서의 통상적인 발달 양상이다. 하나의 패러다임의 성공은 당초에는 주로 아직 불완전한 예제들에서 발견될 수 있는 성공의 약속일 따름이다. 정상과학은 패러다임이 이미 제공한 현상과 이론을 명료화하는 것을 지향한다.