Hubungan antara filsafat dan sains sangat beragam dan kompleks. Sains memiliki dasar filosofis pada intinya, dan filsafat sering menggunakan ketelitian ilmiah dalam metodologinya. Kebanyakan orang menganggap sains sebagai jenis pengetahuan yang dapat dibenarkan secara fisik, tetapi banyak jenis sains bersifat teoretis. Filsafat sering dianggap murni ada di alam pemikiran, tetapi beberapa aspek filsafat digunakan dalam matematika, bahasa, dan disiplin ilmu lainnya. Ada banyak cara di mana filsafat dan sains berhubungan, dan hubungan khusus tergantung pada konteksnya.
Orang sering tidak menyadari bahwa sains bergantung pada pandangan dunia yang merupakan filsafat itu sendiri. Manusia cenderung melihat dunia sebagai rangkaian sebab dan akibat dari waktu ke waktu, dan filosofi dasar ini terbukti dengan cara pengamatan ilmiah dikodekan dalam teori-teori ilmiah. Adalah mungkin untuk berpikir tentang proses ilmiah secara deterministik atau bahkan melalui perspektif lain. Cara orang secara filosofis percaya dunia bekerja mempengaruhi sains secara drastis.
Filsafat sering tampak murni di alam mental, tetapi satu hubungan penting antara filsafat dan sains adalah ketelitian yang digunakan kedua disiplin untuk mengevaluasi hipotesis. Baik hipotesis ilmiah maupun argumen filosofis harus dievaluasi terhadap semua kemungkinan klaim lainnya. Beberapa jenis filsafat kurang ketat daripada sains, tetapi gagasan bahwa suatu proposisi dapat ditantang dan diuji penting bagi filsafat dan sains.
Pada zaman kuno, filsafat dan sains jauh lebih erat hubungannya. Ketidakmampuan untuk menguji hipotesis membuat sebagian besar eksperimen ilmiah setara dengan eksperimen pemikiran filosofis. Ini tidak menghalangi kemajuan ilmiah, dan banyak ide dari zaman kuno ternyata benar.
Salah satu hubungan terpenting antara filsafat dan sains berkaitan dengan etika. Sains sering kali menciptakan perubahan di dunia, dan perubahan itu tunduk pada pertimbangan etis. Memikirkan efek sains melalui kacamata filosofis penting baik bagi ilmuwan maupun orang yang harus hidup dengan hasil sains.
Selain koneksi luas ini, filsafat dan sains juga sengaja dihubungkan dalam beberapa situasi. Filsafat ilmu itu sendiri merupakan jenis filsafat yang mempertimbangkan banyak aspek ilmu. Ilmu pengetahuan sering menggunakan filsafat dalam bentuk logika, tetapi juga mengacu pada pemikiran etis dari era di mana para ilmuwan hidup. Meskipun sains dan filsafat terhubung, mereka tidak selalu menarik kesimpulan yang sama, dan masalah harus dievaluasi secara independen dalam beberapa kasus.