Begreppsvetenskap är förståelsen av de grundläggande idéer som ligger till grund för vetenskapligt tänkande. Dessa idéer bygger på mer avancerad vetenskaplig forskning och utbildning för att involvera allt mer abstrakt och komplext tänkande. Lärare som berörs av vetenskaplig läskunnighet lägger ofta tonvikt på konceptuell vetenskap för att ge eleverna verktyg de kan använda under hela livet, även om de inte gör karriärer inom naturvetenskaperna. Detta område är också ett ämne av intresse för filosofer, historiker och andra som är intresserade av naturvetenskaplig tanke och forskning.
Procedurvetenskap, däremot, introducerar människor till specifika metoder och experiment. Eleverna behöver förstå begreppen för att kunna tillämpa dem på procedurer och drar inte nytta av forskning och experiment om de inte förstår de bakomliggande idéerna. Till exempel kan en lärare vilja att eleverna experimenterar med att odla växter under olika förhållanden, en proceduraktivitet. Först måste eleverna förstå grunderna i växtbiologi och ämnen som fotosyntes, den konceptuella vetenskapen som förklarar varför experimentet skulle utföras.
Instruktörer kan introducera elever till konceptuell vetenskap i mycket tidig ålder. Lärare kan visa att många saker runt klassrummet och grannskapet är rotade i naturvetenskap och kan ge information som uppmuntrar eleverna att söka mer kunskap. Ämnen som väder, till exempel, kan diskuteras i ett vetenskapligt sammanhang för att lära eleverna om meteorologi och den procedurforskning som forskare utför för att förutsäga och utforska väderförhållanden. Denna kunskap kan utökas när eleverna utforskar kemi, fysik och mer avancerade ämnen.
Att förstå begrepp är en viktig del av lärande inom såväl humaniora som naturvetenskap. Studenter med en grundlig förankring i begreppsvetenskap kan lära sig att tillämpa begrepp på nya ämnen av intresse, och kan kanske tänka mer teoretiskt och abstrakt. Detta kan vara avgörande för innovativt tänkande i klassrumsmiljöer, där eleverna måste kunna sätta ihop byggstenar av kunskap för att framgångsrikt avancera i naturvetenskaplig utbildning. En betoning på konceptuell vetenskap ger verktyg för att göra detta.
Vissa högskolor och universitet har konceptuella vetenskapsavdelningar som utforskar ursprunget till vetenskapligt tänkande och filosofin bakom historiska och moderna förhållningssätt till vetenskap. Dessa program tittar på de grundläggande idéerna bakom vetenskaplig forskning och utforskar nya sätt att utvidga dem. Att förstå vetenskaplig filosofi kan hjälpa forskare att förstå vilken riktning forskning kan ta i framtiden. Det kan också vara viktigt för etiska kommittéer och retroaktiva granskningar av forskning och vetenskapliga attityder, att förstå hur människor tänkte om vetenskap och varför de uppfattade världen på det sätt som de gjorde.