Comment procède la science ? Comment se constitue-t-elle et comment progresse-t-elle ? Telles sont les questions fondamentales que traite l'auteur dans cet ouvrage qui est original tant par ses aspects historiques que par ses analyses thématiques.

Pour la première fois dans les pays de langue française, l'interprétation néo-positiviste de la science est étudiée en détail au travers de ses représentants contemporains : Carnap, Hempel, Popper. L'auteur remonte aux racines kantiennes du néo-positivisme.

En se situant au-delà du logicisme réducteur et du psychologisme irrationaliste, Découverte et justification en science s'attache à mettre en évidence l'activité questionnante du processus de recherche scientifique, et à démontrer le mécanisme logique qui engendre les découvertes. À côté de la logique traditionnelle qui est celle de la justification, il existe une autre logique, irréductible au calcul mathématique, qui est la métaphorisation. Celle-ci, en tant qu'elle est la démarche de tout esprit créateur de résultats, se différencie des processus de recherche tels qu'ils ont été analysés jusqu'ici : les conceptions de Popper et de Kuhn, ainsi que la théorie de l'induction de Hume, de l'abduction de Peirce, de la rétroduction de Hanson, sans oublier l'associationnisme et l'intuitionnisme chers aux psychologistes, font l'objet d'un examen approfondi.

L'auteur envisage également le langage de la science en termes de questionnement. Le savant, comme tout locuteur, parle de ce qui fait question pour lui, même si le problème posé dont il est question dans son discours demeure implicite à titre de présupposé. Les théories de Frege, de Russell et de Wittgenstein sur la formalisation des langages se trouvent intégrées dans une vision unitaire de l'activité discursive, pour laquelle le contexte d'interrogation et de réponse situe toute intelligibilité possible.