Науковий закон є важливим елементом наукової теоретичної системи (теорії), отже, може функціонувати лише у її складі.

У розвитку наукових знань, як генетичному, так і в структурному аспектах, можна виділити два специфічних, суттєво відмінних один від другого і в той же час нерозривно зв'язаних, рівня або етапи – емпіричний і теоретичний. Ці рівні відрізняються, як степінь глибини відображення об'єкту, що пізнається, так і формою значення отриманих знань.

На емпіричному рівні наукою відображені зовнішні сторони і зв'язки об'єктів, які безпосередньо сприймаються органами чуття. Емпіричну ступінь у своєму розвитку проходять, як окремі науки так і наукові знання суспільства.

Природознавчі науки в XVII–XVIII століттях в цілому знаходились на емпіричному рівні розвитку і лише у другій половині XIX століття, накопичивши велику кількість дослідного матеріалу, вони змогли перейти до теоретичного узагальнення цих фактів, до формулювання наукових законів і наукових теорій.

На емпіричному рівні розвиток наукових знань виражається в емпіричних законах, що фіксують залежність між науковими фактами, які відкриті за допомогою спостережень і експерименту. До таких законів можна віднести: в астрономії – закон Кеплера; у фізиці – закон вільного падіння Галілея, закон Ома, закон Фарадея і інші; в хімії – закон Ломоносова-Лавуазьє, закон Менделєєва; в генетиці – закон Менделя і т. д.

Емпіричний закон – це науковий закон, який розвиває зв'язок між об'єктами на основному рівні, які можуть носити як якісний, так і кількісний характер.

При цьому як і будь-який закон, він відображає суттєвий зв'язок між об'єктами. Однак, це ще не достатньо глибокий або не повністю виражений зв'язок. Емпіричний закон не розкриває загальність і необхідність даного відношення, а лише фіксує його можливість повторюватись при спостереженнях або експерименті.

Існують емпіричні закони різної степені спільності. Розрізняють слідуючі їх типи: індуктивне узагальнення деякої реальності називається елементарним емпіричним законом; закон, який отримують в результаті встановлення зв'язку між такими елементарними законами, – інтегральний емпіричний закон; закони, які виражають зв'язки між інтегральними законами, - фундаментальними емпіричними законами.

Прикладом фундаментального емпіричного закону може бути рівняння стану ідеального газу: PV=RT, з якого можуть бути отримані емпіричні закони: Бойля-Маріотта, Шарля, Гей-Люсака.

Емпіричні закони, як і всі наукові положення, в процесі вдосконалення експериментальної техніки і накопичення нових даних, постійно вдосконалюються, уточнюються, стають більш конкретними.

Розглядаючи емпіричні закони, як рівноправні наукові твердження, такі що мають властивості наукових законів, слід відмітити, що це так би мовити, закони "низького рангу", а особливо, коли мова йде про елементарні емпіричні закони. Емпіричний рівень науки являє собою першу, початкову ступінь її розвитку.

Однак пізнання не зупиняється в цьому рівні, тому що мета полягає в максимально повному відображенні об'єкту. Ця мета досягається на теоретичному рівні розвитку науки, коли формується наукова теорія і об'єкт пізнається більш конкретно і повно.

Теоретичні знання виходять за межі вузького горизонту досліду. Вони, хоча і опираються на емпіричні знання, однак виступають в порівнянні з ними як новий, якісно специфічний етап пізнавальної діяльності. Перехід від емпіричного до теоретичного знання являє собою діалектичний стрибок, який означає виникнення нового етапу пізнання. Стрибком можна вважати перехід від механіки доньютонівського періоду до механіки Ньютона, від емпіричних законів Кулона, Фарадея і інших до електродинамічної теорії Максвелла і т. д.

Логічною формою, в якій виражаються теоретичні знання, є наукова теорія, яка являє собою більш менш злагоджену систему абстракцій, вихідних принципів, фундаментальних понять, теоретичних законів, що дають найбільш повне, на даному етапі розвитку, відображення об'єкта.

Теорія будується на основі ідеалізованої моделі об'єкту у відповідності з певними логічними принципами, згідно певного плану. Специфіка наукової теорії залежить від системи абстрактних об'єктів, яка лежить в основі її побудови. Цю систему абстрактних об'єктів називають концептуальним ядром теорії, її базисом або теоретичною схемою [8].

Логічними організованими теоретичними системами є теорії сучасних, найбільш розвинутих наук, таких, як фізика, математика.

Теоретичному рівню знань відповідають і свої особливості, теоретичні закони, які відображають існуючі зв'язки об'єктів, глибше, ніж емпіричні закономірності. На відміну від останніх, теоретичні закони виражають суттєві зв'язки між ідеальними об'єктами і тому зв'язують величини, які не піддаються безпосередньому спостереженню. При цьому відношення теоретичних законів до емпіричних, в якійсь мірі аналогічні відношенню останніх до фактів. Подібно до того, як емпіричні закони пояснюють відомі і передбачають існування нових фактів, теоретичні закони відповідно пояснюють і передбачають емпіричні закони.

Теоретичні закони є важливими елементами з яких будуються наукові теорії. Суттєву роль, серед них, відіграють фундаментальні теоретичні закони, які часто називають принципами фундаментальної науки. Прикладом теоретичних законів можуть бути закон тяжіння Ньютона, закон електродинаміки Максвелла і т. п.

Теоретичні закони науки, на відміну від емпіричних законів, володіють всезагальністю і необхідністю. Проте цю всезагальність і необхідність слід розуміти не в тій суті, що вони існують завжди і скрізь, а в тому, що вони існують і проявляють себе завжди з необхідністю в таких межах, які визначені відповідною теоретичною системою, в рамках якої вони сконструйовані [1].

Важлива особливість теоретичних законів заключається в тому, що вони містять у собі емпіричні закономірності, які можуть бути з них виведені, а також в тому що із теоретичних законів можуть бути отримані нові емпіричні закони, які раніше не були відомі. Кожний новий стрибок в науці означає виникнення нової теорії, з якої можуть бути виведені нові емпіричні закони. Нерідко при цьому відбувається уточнення самих емпіричних законів, не говорячи вже про те, що межі використання емпіричних законів тепер можуть бути встановленні в складі теорії.

Проте для виведення емпіричних законів із законів теоретичного рівня необхідні певні правила – правила відповідності, які зв'язують теоретичні терміни з дослідними емпіричними термінами. Правила відповідності служать певним перехідним мостом, який зв'язує теорію з безпосередніми емпіричними даними. Інтерпритація теоретичних термінів і теоретичних законів, переклад їх на наглядну емпіричну мову завжди неповні і потребують постійного вдосконалення, розвитку і доповнення.

П. Б. Баженов писав: "В теретичних термінах завжди є "залишок", який не покривається емпіричною інтерпритацією" [2].

Таким чином, наукові теорії і органічно включені в їх тканини теоретичні закони найбільш глибоко відображають характеристики об'єктивного світу. Це проявляється в тому, що невелика кількість фундаментальних законів, які складають ядро теорії, в концентрованій формі знаходять відображення великої кількості часткових емпіричних закономірностей. Тому період до більш фундаментальних наукових теорій, при якій йде поглинання часткових теорій більш загальними і глибокими теоретичними системами, являють собою прогресивну тенденцію в розвитку науки, тому що характеризує тягу людства до більш нового пізнання світу.

Важливу роль у пізнавальному процесі відіграє наукове пояснення. Наукове пояснення нерозривно зв'язане з описом. Під описом розуміють фіксацію об'єктивних фактів за допомогою позначень, що вироблені в даній області знань. Результатом опису є отримання наукових фактів, які являють собою відображення об'єктивних фактів у людській свідомості. Іншими словами, науковий факт – це суб'єктивний образ об'єктивного
 факту, який включений в певну систему наукових знань і вираження в термінах певної наукової мови.

Факти, які отримані в результаті опису, являють собою той будівельний матеріал, із якого потім збирається складна і багатопланова будівля науки.

Проте наука – це не просто механічна сума фактів. Факти виконують свою роль у пізнанні тоді і тільки тоді, коли вони включені в рамки відповідних наукових теорій, які їх пояснюють. В той же час теоретича система, для того щоб їх затвердити в науці, повинна опиратися на експериментальне отриману основу. Наука не може залишатись описовою, не перестаючи бути наукою. Обробка отриманих результатів лише констатує факти. Для того щоб іти вперед, наука повинна давати ім пояснення.

Виходячи з вище сказаного, опис і пояснення являють собою нерозривно зв'язані один з другим послідовні етапи наукового розвитку. Перехід від опису до пояснення відповідає переходу – вхід пізнання явищ до пізнання суті.

Пояснити, означає розкрити суть того, що пояснюється і таким чином, дати відповідь на питання, чому воно існує і чому воно таке, а не інакше.

Суть об'єкту, проявляється в його відношенні до інших об'єктів. Такі суттєві відношення знаходять адекватне відображення в наукових законах. Тому пояснити явище – означає показати, що воно є наслідком відповідного закону. При цьому об'єктом пояснення може бути як науковий факт, так і науковий закон, який пояснюється законом більш загального типу.

Таким чином, пояснення здійснюється в науці за допомогою закону. Тому пізнання законів є головним завданням науки. Так, як тільки вони дають ключ до пояснення дійсності, до практичної реалізації знань, до їх безпосереднього використання.

При цьому коли мова йде про пояснення не окремих явищ, а певної, більш менш широкої області реальності, то подібні пояснення досягаються за допомогою наукової теорії, яка виконує свою пояснюючу функцію через наукові закони, які складають ядро цієї теорії.

Звідси випливає, що всяке пояснення за допомогою теорії є в той же час і поясненням, яке опирається на закони. Чим ширша область об'єктивних відношень, що відображається певними науковими законами, тим ширша його пояснююча властивість.

Слід розрізняти екстенсивні і інтенсивні пояснювальні властивості наукових законів. Перша характеризує широту предметної області, яку може пояснити закон; друга – глибину проникнення цього закону в суть явища, що відображається.

Ітак, задача пояснення полягає в тому, щоб показати, що даний науковий факт є виявленням певного закону або те, що закон, який пояснюється випливає із більш загального (або ж теорії). Суть пояснення полягає в тому щоб шляхом відповідних логічних операцій встановити необхідний – зв'язок між положенням про відомий-об'єкт і законами науки, істинність яких доведенна. Необхідно підкреслити, що емпіричні закони мають пояснювальну функцію, таку ж як і теоретичний закон, хоча їх пояснювальна сила має нерозривно більш обмежений характер. Відповідно, різниця між поясненнями, отриманими на основі законів емпіричного і теоретичного типів – це різниця в рівні, глибині, силі пояснення, але не в-принципі. Емпіричний закон дає можливість здійснювати лише перший крок в науковому поясненні. Емпіричний закон, вказуючи на спільність, повноту, повторюваність явищ, і сам потребує пояснення, і таке пояснення дає теоретичний закон. Наукове пояснення є, таким чином, нескінченим процесом, тому що фундаментальні закони концептуальних систем^ що нині існують, в процесі дальшого прогресу можуть бути розгорнуті в систему, яка розкриває більш глибокі і більш фундаментальні зв'язки дійсності.

Проте закони певних наук, які б широкі вони не були завжди відносяться лише до певного фрагменту природніх і соціальних явищ. Найбільш загальні закони формулює філософська наука. Це такі закони, як закон єдності і боротьби протилежностей, закон переходу кількісних змін у якісні, закон заперечення заперечення. Ці закони, в силу своєї граничної спільності і широти, володіють такою ж загальною і широкою пояснюючою функцією. Тому знання, найбільш загальних законів філософської науки, дозволяє правильно оцінювати природу і суспільство.