Publicó en 1962 La estructura de las revoluciones científicas. Su contribución a la filosofía de la ciencia es la introducción de la historia como un elemento indispensable para su comprensión integral. La historia representa el color del cristal con el que debemos mirar la filosofía de la ciencia, con dos características: relativismo e irracionalidad.
Introdujo el concepto cíclico de la evolución de las ciencias y la idea del paradigma, que posteriormente fue nombrado ejemplar o matriz disciplinaria. Los ciclos de de las ciencias a través de la historia: preciencia o periodo paradigmático en el que se colectan observaciones casi ala zar, sin plan definido y sin referencia a un esquema general, poco a poco adquiere aceptación general con lo que surge el primer paradigma de la disciplina.
Un paradigma es la amalgama de una teoría y un método, constituyen una forma especial de ver al mundo. Establecido el paradigma, la etapa de preciencia se sustituye por ciencia normal. La investigación se desarrolla de acuerdo lo correcto para paradigma prevalente. Los paradigmas son inconmensurables no porque sean incompatibles, sino porque no son comparables entre sí.
Ciencia normal - acumulación de anomalías - revolución con cambio de paradigmas- ciencia normal
En el periodo de ciencia normal, los resultados incompatibles con el paradigma prevalente se consideran anomalías. Si el nivel de anomalías es intolerable, el paradigma se abandona y se adopta uno nuevo que si satisfaga las anomalías acumuladas. La ciencia que se realiza en este periodo de cambio le llama ciencia revolucionaria. Lo que históricamente no ha sido un proceso racional.
Kuhn habla de la psicosociología de la ciencia. La historia muestra que el rechazo de una teoría científica y su sustitución por otra, ha obedecido mucho más a fuerzas irracionales e ilógicas relacionadas con factores sociológicos más que principios racionales.
En Los periodos de ciencia normal, el progreso científico no es diferente en calidad del progreso en otros campos. A pesar de la inconmensurabilidad de los paradigmas en competencia, en nuevo debe garantizar la preservación de mucho de lo aprendido en los periodos previos de ciencia normal, lo que permite el crecimiento de la ciencia.