Na filosofia da ciência duas questões tornam-se centrais na discussão da natureza da ciência empírica: 1) o que é uma teoria (científica)? Ou seja, como é construída, como funciona? E, 2) como é que uma teoria se relaciona com sua base experiencial correspondente? Para lidar com estas duas questões, a moderna filosofia da ciência concebeu vários “modelos” (metateóricos) sobre a natureza e o funcionamento das teorias científicas. Alguns aspectos desses modelos são amplamente aceitos pela comunidade de filósofos da ciência, mas outros ainda estão sendo discutidos de forma bastante controversa. Neste artigo, vamos considerar ambos tipos de aspectos. Particularmente, analisaremos como o significado dos conceitos científicos é determinado; a construção axiomática de uma teoria científica; a ideia de construção de modelos como uma ponte entre a teoria e a experiência; a tese semântica holística da ciência; a questão sobre a verdade das teorias científicas e, finalmente, a estrutura hierárquica das teorias.