科學有理論和實驗兩個層面，理論是一個模型，加上數學的公式，用來描述物理、化學或者生物的真實現象；實驗則是將觀察真實現象，所獲得的數據來驗證理論上的模型。有三種模式：

（1）先有理論，再從實驗裡得到驗證數據，就像：愛因斯坦在 1916年提出的廣義相對論裡，光線會被重力扭曲的說法，一直等到1919年5月29日，英國的亞瑟．愛丁頓 (Arthur Eddington)觀測的日全蝕，才證明了愛因斯坦的推論。

（2）將實驗裡觀察到的現象和數據，拿來建立理論的模型和數學公式，例如：地心引力、電磁波和潮汐的漲退都是大家熟悉的例子。

（3）將觀察到的現象和數據，歸納出一些沒有理論模型基礎的規則和方程式，這就是所謂的「經驗法則」。