对自然科学的性质、理论结构、方法、基本概念、成长条件、发展规律、社会历史作用以及科学与其他社会意识形式（特别是哲学）的关系等问题所进行的哲学思考。不同的哲学派别对这些问题有不同的回答。自然科学观与自然观无论在历史的发展上或在理论上，都有着密切的联系。辩证唯物主义自然科学观认为，自然科学源于社会实践并随实践的发展而发展；

对自然科学的性质、理论结构、方法、基本概念、成长条件、发展规律、社会历史作用以及与其他社会意识形式的关系等的哲学思考。辩证唯物主义自然科学观认为，自然科学源于社会实践并随实践的发展而发展；科学的概念、定律、原理是客观规律在人的头脑中的正确反映；科学的发展受社会制度、阶级及其思想体系的影响，但具有相对独立性；自然科学可以转变为直接的生产力，是推动历史前进的革命力量；自然科学是唯物主义哲学的基础，辩证唯物主义是指导自然科学发展的正确的世界观和方法论。

在古代，自然科学知识尚未从哲学中分化出来， 有关科学观、 自然观的知识和自然科学知识是融为一体的。柏拉图把宇宙描绘成一种数学-几何结构,并用数目最少的元素说明自然现象的多样性和丰富性，以此作为构成科学理论的理想目标。亚里士多德则阐述了归纳-演绎的科学组织模式,并提出经验科学的分界问题。较为系统而明确的自然科学观是伴随着近代实验科学的形成和发展而逐步确立起来的。F.培根不但是近代实验科学的真正始祖，而且也是近代自然科学观的奠基人。他提出了以实验定性和归纳为主的科学方法观，认为对自然的科学理解和对自然的技术控制是相辅相成的，极力主张把学者传统和工匠传统的方法结合起来。他最早阐述了科学知识的巨大社会功能,强调把科学应用于工业，认为恢复人对自然的统治只有通过协作研究才有可能。他还认为经院哲学是科学发展的障碍，主张把终极因从自然科学中排除出去。他进行了科学分类的尝试。R.笛卡尔的科学观认为，科学是一种演绎命题的等级体系，并强调数学方法在科学认识中的作用。I.牛顿针对笛卡尔的观点,提出科学认识的归纳-演绎程序模式，并论述了他的两种科学程序理论，即分析和综合方法与公理方法。从J.洛克、G.W.莱布尼茨、D.休谟到I.康德，自然科学观的发展主要是围绕科学方法、科学认识性质和认识能力等问题展开的。H.圣西门和G.W.F.黑格尔也在科学知识分类方面做出了贡献。19世纪英国的W.休厄尔则开辟了研究科学发展历史的新途径，力求把他的科学哲学建立在对科学史的全面研究基础上。他探讨了科学进步的形态学问题，把科学发现模式概括为序曲、归纳期和结局三拍节的进行曲。

马克思、恩格斯和列宁全面提出了自然科学观的各种问题，为解决这些问题指明了方向，并制定了基本原则，从而为马克思主义自然科学观的建立奠定了基础。他们既反对把科学真理视为先验东西的唯心主义观点，也反对把科学真理作为绝对的终极真理的形而上学观点，在历史上第一次把自然科学作为一种社会现象，把自然科学的形成、发展放在具体的社会历史条件中考察。他们指出，自然科学知识来源于社会实践，科学的概念、定律、原理是客观规律在人的头脑中的正确反映，科学的认识随实践的发展而不断深化，科学发展的动力在于社会实践的需要。他们还指出，科学的发展具有相对独立性，同时也受社会制度、阶级及其思想体系的影响。他们特别强调自然科学的革命作用，提出了自然科学转变为直接生产力的原理，认为科学是推动历史前进的巨大杠杆，并把在自然科学方面具有划时代成就者称为最伟大的革命家。他们正确地解决了自然科学与哲学的关系，指出自然科学是唯物主义哲学的基础，辩证唯物主义是指导自然科学发展的正确的世界观和方法论。

马克思主义的自然科学观是自然辩证法的重要组成部分，是科学学的理论基础。它主要有两方面内容：①对自然科学作认识论和方法论方面的研究，形成马克思主义的科学哲学；②把自然科学作为一种社会现象，作社会历史观方面的研究，形成马克思主义的科学社会学。

在现代西方的各种哲学流派中，属于实证主义这一思潮的各个哲学流派，其中主要包括逻辑实证主义、操作主义、逻辑实用主义（见实用主义）和批判理性主义等，更多地关注和比较系统地探讨了自然科学问题，但只局限于知识的范围内。它们构成了当代的科学哲学。科学哲学是在第二次世界大战后才作为一门独立的学科出现的。它集中讨论的是有关科学的认识论和方法论问题，对自然科学的本体论问题或者是持否定态度，或者是避而不谈。当代西方科学哲学对自然科学观的探讨主要沿两个方向发展，其中一个方向以D.汉森、图尔明、D.夏皮尔等人为代表，他们通过考察科学历史案例，进而表述科学是什么；另一方向则以C.G.亨佩尔、R.卡尔纳普和W.V.O.奎因等人为代表，在他们的著作中找不到一个历史案例的研究，只有“理性重组”、“精细分析”。他们要回答的问题是，科学应说的是什么。从20世纪60年代开始，历史主义学派开始兴起,主要标志是T.S.库恩的“科学革命的结构”理论和拉卡托斯的“科学研究纲领方法论”。80年代以来，出现了对自然科学进行社会学研究的动向。总的说来，现代西方科学哲学只着重探讨自然科学的认识论和方法论方面的问题，并没有全面地研究自然科学，没有形成一个完整而系统的自然科学观，而把自然科学的社会学问题留给了科学社会学，在对待自然科学的社会历史作用问题上，西方科学哲学家们往往企图从现代科学技术的发展中去寻求资本主义社会摆脱目前困境的出路，表现为科学技术悲观主义和乐观主义两种观点。