In zijn vroege werk, waarvan Logik der Forschung de neerslag is, stelde Popper twee problemen aan de orde: het zogeheten ‘demarcatieprobleem’ en het probleem van de wetenschappelijke methode. Met het demarcatieprobleem doelde Popper op de vraag, hoe de grens tussen wetenschappelijke en niet-wetenschappelijke kennis kan worden bepaald.

Op grond waarvan noemen we de ene uitspraak wetenschappelijk en de andere niet? Popper zocht het antwoord op deze vraag in de wetenschappelijke methode: een uitspraak is wetenschappelijk als die uitspraak verantwoord is volgens de wetenschappelijke methode.

Maar van de wetenschappelijke methode bestond volgens Popper een verkeerd beeld.

Het gangbare beeld van de wetenschappelijke methode was, aldus Popper, dat wetenschappers reeksen waarnemingen doen, en dan op grond van die waarnemingen een algemene uitspraak doen. Het even klassieke als eenvoudige voorbeeld is dat van de zwanen: men neemt honderd keer een witte zwaan waar, en komt op grond van die waarnemingen tot de algemene uitspraak dat alle zwanen wit zijn.

Maar de stap van een eindig aantal waarnemingen naar een algemene uitspraak is logisch niet gerechtvaardigd: het feit dat alle zwanen die we tot nu toe hebben gezien wit zijn, garandeert geenszins dat ook de volgende zwaan die we zien wit zal zijn.

Daarom heeft het volgens Popper geen enkele zin te zoeken naar alsmaar meer waarnemingen die de algemene uitspraak bevestigen. Hoeveel witte zwanen we ook zien – de volgende zwaan kan een andere kleur hebben. Daarom moet, aldus Popper, juist worden gezocht naar waarnemingen die de algemene uitspraak weerleggen: als we één zwaan vinden die niet wit is, weten we zeker dat de algemene uitspraak dat alle zwanen wit zijn, niet juist is.

In de wetenschap gaat het er daarom volgens Popper om, niet te zoeken naar bevestigingen van algemene uitspraken, maar juist naar weerleggingen.

Wetenschap bedrijven is daarmee volgens Popper het formuleren van algemene uitspraken, en het proberen dergelijke algemene uitspraken te weerleggen. Zolang een algemene uitspraak niet is weerlegd, wordt deze voor waar aangenomen.

Een wetenschapper die de algemene uitspraak doet dat alle zwanen wit zijn, dient dus te zoeken naar zwanen die niet wit zijn; zolang hij die niet heeft gevonden, neemt hij de uitspraak dat alle zwanen wit zijn voor waar aan. Dit betekent dat de waarheid van een algemene uitspraak voor Popper altijd een voorlopig karakter heeft: een algemene uitspraak wordt voor waar aangenomen totdat ze wordt weerlegd, en om principiële redenen moet er altijd rekening mee worden gehouden dat ze wordt weerlegd.

Daarmee ontkent Popper het bestaan van een absolute waarheid: de waarheid van wetenschappelijke uitspraken is per definitie voorlopig, een wetenschappelijke uitspraak kan altijd weer ter discussie worden gesteld, en dan is het mogelijk dat ze wordt weerlegd.

De beschrijving van de wetenschappelijke methode die Popper zo heeft ontwikkeld, noemt hij het falsificatieprincipe: het uitgangspunt, dat men in de wetenschap niet moet streven naar de bevestiging, maar juist naar de weerlegging ofwel falsificatie van algemene uitspraken.

Aan de wetenschapper stelt dit de eis dat hij algemene uitspraken zo formuleert dat ze principieel weerlegbaar zijn.

Als de weerman in zijn weerpraatje met betrekking tot de temperatuur meedeelt dat het de volgende dag kan vriezen of kan dooien, dan is die uitspraak niet te weerleggen: ze klopt altijd. Als hij daarentegen stelt dat het de volgende dag zal vriezen, dan is die uitspraak principieel weerlegbaar: we kunnen een dag later door het meten van de temperatuur vaststellen of de uitspraak juist was of niet.

Op soortgelijke wijze dienen wetenschappers volgens Popper hun uitspraken zo te formuleren dat ze principieel weerlegbaar zijn. Op deze manier kunnen we wetenschappelijke uitspraken onderscheiden van niet-wetenschappelijke uitspraken: wetenschappelijke uitspraken zijn zo geformuleerd dat ze weerlegbaar zijn. En hoe vaker een algemene uitspraak pogingen om die uitspraak te weerleggen doorstaat, des te beter gefundeerd is die algemene uitspraak.