Según la concepción tradicional, conjunto de enunciados ordenados sistemáticamente, mediante relaciones de deducibilidad, que pueden someterse a contrastación y por cuyo medio es posible la explicación y la predicción de los fenómenos de la naturaleza. Las teorías surgen de la necesidad que tiene el conocimiento humano de ir más allá de los simples datos, o hechos, inmediatos de la experiencia y de las meras generalizaciones empíricas para poder comprenderlos e interpretarlos; esta comprensión implica saber explicarlos y predecirlos. Las características necesarias, por tanto, que básicamente ha de tener toda teoría científica son: ordenación sistemática de sus enunciados mediante relaciones de deducción; contrastabilidad de sus enunciados o de consecuencias lógicamente deducidas de ellos; y capacidad de explicación y predicción. Cumpliendo estas condiciones logra la ciencia su objetivo de establecer enunciados generales sobre el mundo. Además de ser enunciados sobre el mundo, las teorías son, internamente,una estructura formal o un sistema formal.Dos son las principales maneras de entender la naturaleza de una teoría científica: la concepción sintáctica y la concepción semántica de las teorías. Según la concepción sintáctica (también denominada lingüística),que se halla en correspondencia con la denominada concepción heredada de la ciencia, una teoría científica es ante todo un cálculo lógico, o un lenguaje formal, al que se da una interpretación empírica. Las nociones fundamentales de esta exposición son: la distinción entre lo teórico y lo observacional, que se relacionan entre sí mediante reglas de correspondencia, y la distinción entre leyes teóricas y leyes empíricas, además del cálculo lógico que relaciona los enunciados de las teorías, o leyes, deductivamente entre sí y con los fenómenos cuya explicación o predicción pretenden. La justificación de las hipótesis se lleva a cabo según el método hipotético-deductivo. La concepción semántica (propuesta sobre todo por P. Suppes, J. Sneed, W. Stegmüller y U. Moulines, y a la que hay que denominar propiamente concepción estructuralista en cuanto distinta de la propiamente semántica defendida sobre todo por F. Suppe, B.C. Van Fraassen y R. Giere, entre otros) es una alternativa a la concepción heredada y abandona la distinción entre lo teórico y lo observacional y, por tanto, también las reglas de correspondencia que relacionan lo uno con lo otro, así como el supuesto de que una teoría es un conjunto de enunciados deductivamente relacionados, a partir de unos primeros axiomas o principios. Las teorías, según la concepción estructuralista-semántica, son estructuras matemáticas que se definen mediante un predicado conjuntista (definido en función de nociones de la teoría de conjuntos), de modo que una teoría científica se define con un predicado del tipo «x es un T», aplicado a cada teoría T. («"Un sistema de la mecánica clásica es una estructura matemática del siguiente tipo...", donde los puntos suspensivos se sustituyen por un predicado conjuntista»: Van Fraassen). El predicado conjuntista que se aplica a una teoría científica describe determinadas estructuras teóricas (modelos) a las que en la realidad les corresponde una porción de fenómenos que las satisfacen, o hacen verdaderas.