《科学革命的结构》是美国科学哲学家托马斯·塞缪尔·库恩创作的科学哲学著作，首次出版于1962年。
该书中作者从科学史的视角探讨常规科学和科学革命的本质，第一次提出了范式理论以及不可通约性、学术共同体、常态、危机等概念，提出了革命是世界观的转变的观点。
《科学革命的结构》内在地重塑了科学的真理形象，标志着20世纪科学哲学的转折点，开创了科学哲学的新时代，其“范式”、“不可通约”的学说也为一般的哲学研究提供了启发。《科学革命的结构》先后以20多种语言出版，发行了上百万册，对科学史、科学哲学乃至一般哲学的研究产生了深远的影响。
该书通行的版本除了“序”和“后记”共有13章，依内容可以相对分为四个部分。
引导性的“导言：赋予历史的一种作用”（第1章）是第一部分。
第二部分讨论常规科学的形成和本质，即“走向常规科学”（第2章）、“常规科学的本质”（第3章）、“常规科学即解难题”（第4章）和“规范的优先性”（第5章）。
第三部分讨论科学危机和革命的发生和机制，即“反常和科学发现的涌现”（第6章）、“危机和科学理论的涌现”（第7章）、“对危机的反应”（第8章）和“科学革命的本质与必然性”（第9章）。
第四部分讨论科学革命的几方面重要意义，即“革命是世界观的改变”（第10章）、“革命是无形的”（第11章）、“革命的解决”（第12章）和“由于革命而进步”（第13章）。
第二次世界大战结束后，世界从动荡不安步入了一个相对稳定的社会经济建设期。科学技术的突飞猛进催生了一系列的理论与技术创新，促使科学技术日益整体化，学科间相互交叉渗透的趋势大大增强，科学技术与社会经济的互动更加频繁。自然科学的发展表现出了与以往不同的明显的新特点，预示着人类文明史和认识史进入一个重要的时期。以往的科学更多地表现为个体劳动的特征（小科学）；现代科学技术的发展，促使这种劳动方式发生改变，它使科学制度化、专业化和集约化的程度大大提高（大科学）。
自然科学家与社会科学家自觉地开展跨社会科学与自然科学的合作研究。人文社会科学有其自身的特点，它是以研究人的行为为中心展开的。人本身既高度复杂，又高度统一，集生理、心理、政治、科学、文化、经济、伦理诸要素与一身，呈现出可交叉研究的属性。由此反观自然科学，更能揭示出科学的本质。库恩正是得益于此。在20世纪50年代末，他在社会科学家一起工作当中，发现了社会科学家共同体与自然科学家共同体之间的差异，并导致他产生恰当地描述科学“范式”的思想。以上是库恩写作的外部大环境。
在1958至1959年间，库恩应邀到一个主要由社会科学家组成的斯坦福行为研究中心从事研究工作。在此期间，他深深感觉到自然科学家与社会科学家团体的不同以及各个科学家之间对于科学的本质、方法等问题的显著分歧；经过深入的研究，他于1962年发表了《科学革命的结构》一书。
该书最初是为《科学统一的基础》系列丛书写的一部专论，准备收入《统一科学国际百科全书》中。
托马斯·塞缪尔·库恩（Thomas Samuel Kuhn），1922年生于美国俄亥俄州辛辛那提市。至1949年，在哈佛大学先后获得学士、硕士、博士学位，专业是物理学。1951年起先后任教于哈佛大学、加州伯克利大学、普林斯顿大学、麻省理工学院，主要专业是科学史。1996年在美国马萨诸塞州坎布里奇去世。库恩曾担任美国科学史学会主席、科学哲学学会主席和科学院院士。
库恩认为，旧的历史观只是把历史视为一堆轶事和年表，旧的科学观只是把科学视为一堆现行课本中的事实、理论和方法的总汇，这都是不符合历史与科学形态的真实轮廓的。因而，他主张应赋予科学的历史以一种规范的含义，创立一种牵涉到社会学和社会心理学的科学哲学。基于这种观点，库恩提出了一个以“范式”理论为中心的动态科学发展模式：前科学时期——常规科学——反常与危机——科学革命——新的常规科学。
库恩认为，在任何一门科学的早期发展阶段，各种假说和理论相互排斥，各种学派之间也没有任何共同信念，这就是前科学时期。但随着观察与实验的深入发展，总会出现一些代表性的科学成就，这些成就不仅可以吸引一大批拥护者，而且还为他们留下有待深入解决的问题，这样，这些代表性的成就就成为一种“范式”，科学进入了常规科学发展时期。库恩说：“常规科学”是种严格根据一种或多种已有科学成就所进行的科学研究，某一科学共同体承认这些成就就是一定时期内进一步开展活动的基础。”可见，在库恩看来，范式就是在一定时期内规定着科学发展的范围与方向的重大科学成就，它提供给专业科学家以一种思路，形成某一特定时代的特定科学共同体所支持的共同信念。这种范式包括符号概括、模型、范例在内，具有比一般的抽象规则史优先的地位。因而，库思认为，在常规科学时期，科学的发展是受范式限制的，科学的活动就是在范式的指导下解难题或消除疑点的活动。库恩说：“正是这些因信仰范式而产生的限制，对科学的发展都成为不可缺少的。由于集中注意狭小范围中比较深奥的问题，范式会迫使科学家仔细而深入地研究自然界的某一部分，否则就不能想象”。这样，范式对科学的限制反而可以积极促使科学在一定范围内取得成就。但同时，库恩又认为，这种限制使科学局限于狭小的范围内，在某种程度上又不利于科学的发展。而且，解难题活动所追求的目标是科学知识的稳步扩大和精确化，即使有所成就，也毫无新颖之处。所以，随着观察与实验的深入，科学研究必须不断地揭示意料之外的新现象，逐渐发现原有范式解决不了的难题。这些难题就构成旧范式的反常。随着反常的日益增多，旧的科学范代越来越应付不了，从而陷入危机之中。
在库恩看来，由于科学家总是趋向于保留旧的范式，因而，危机的标志就是旧的科学范式在科学家的改造之下发生各种变形，出现各种各样相互冲突的解释。这时，科学革命的时机就到来了。库恩说：“科学革命在这里被当作是那些非积累的发展事例：“在其中一套较陈旧的规范全部或局部被一套新的不相容的规范所代替。”科学革命就是一种新范式取代另一种范式的变革。在库恩看来，这种变革是困难的，因为它是科学家的世界观的根本改变，是特定的科学共同体的价念的转变。在一次革命以后，科学家将在一个不同的世界里工作；同时，科学教科书也开始重写，但它只把科学革命的结果写进去，革命本身却被掩饰起来，科学又一次波归结为似乎主要是积累起来的，因而，“革命是无形的”。然而，在库恩看来，无论如何，科学在这种革命中还是进步了。他说：“革命的解决就是科学思想的进化过程，它是由科学团体内部冲突所选择的实现未来科学的最适方式。一连串这样的革命选择的最后结果，由正常研究的各个时期分开，是一套我们称之谓现代科学知识的适应得很好的工具。”
《科学革命的结构》是从事科学史与科学哲学研究的学者们不可不读的基本文献，“科学革命”也已成为欧美大学相关科系的必修课程。在该书中，库恩所阐述的范式理论的动态发展模式是科学哲学研究中的一个进步，因此该书引导了科学哲学界的一场认识论的大变革，成为科学哲学史上一道重要的分水岭。从某种意义上说，库恩谋杀了逻辑经验论。事实上，其影响不仅仅限于科学史、科学哲学、科学社会学等相关领域，而且延伸到社会学、文化人类学、文学史、艺术史、政治史、宗教史等人文和社会科学领域。库恩在书中的重要贡献之一就在于把以往貌似堆积无序的科学进展历史“建构”出一个结构、一个关于“范式”的结构，从而发现了“科学革命的结构”。
2020年4月，列入《教育部基础教育课程教材发展中心中小学生阅读指导目录（2020年版）》。
《科学革命的结构》原本是一篇长文，出版时也不过是一本小册子。该书1962年初版，1970年再版，1996年出了第3版。
该书汉语译本有：（1）库恩：《科学革命的结构》，李宝恒，纪树立译，上海科学技术出版社1980年版。（2）孔恩；《科学革命的结构》，王道还编译，允晨文化实业有限公司1985年版。（3）库恩：《科学革命的结构》，金吾伦，胡新和译，北京大学出版社2003年版。另外，台北远流出版事业有限公司1994年也出过一个译本，与第二个译本均属“新桥译丛”，当是其修订译本。
