前面所说的“预测-证实”是科学知识的主要特征之一，但仅有这种特性尚不足以称为科学，因为有许多非科学的理论也有这种效果，比如时下流行的占星、塔罗、八字等。它们同样能给出预测，在某种意义上也能够“证实”。所以20世纪著名的科学哲学家卡尔·波普尔就提出，光有证实还不够，真正的科学不仅要能证实，而且还要能够“证伪”。证伪的意思是说，一种理论包含了自我否定的标准，如果发生了某种现象完全符合理论的条件但不符合理论预测的结果，那么理论就可以被推翻。

波普尔认为，如果一个理论自称是科学理论，它就必须具备可证伪的特征，也就是预先提出一些测试标准，当理论的预测没有通过验证的时候，就得自行宣布理论本身的失败。从这个角度来看，牛顿的引力理论之所以是科学，因为这种理论不仅可以被证实，而且具备证伪的可能性。如果哈雷预言的彗星回归事件没有发生，或者说晚了几年才飞过来，那这个时候牛顿的理论就会遭遇挑战。在理想的情况下，倘若所有因素都考虑到了，算无遗策，但最后的结果却发生了错误，那么这种引力理论就可以被推翻。当然，现实中的科学理论通常不会因为一两个反例就被立即推翻，但如果这样的情况越来越多，那就可能真的出问题了。

按照波普尔的看法，如果某个理论一开始就预设了不管什么验证结果都不会违背它，都可以在这个理论中得到解释，那么这种东西就叫作“伪科学”。在这个意义上，所有算命、测字、占卜之类的东西都属于伪科学，因为它们不可证伪，不管碰到什么结果似乎都能够解释一番。所以真正的科学理论一定要存在被推翻的可能性，只不过实际上是否真的有人来推翻就另当别论了。