科学精神是伴随科学的诞生、在继承人类思想遗产的基础上逐渐发展起来的科学理念和科学传统的积淀，是科学文化深层结构（行为观念层次）中蕴涵的价值和规范的综合。它主要生发于科学信念、科学方法、科学思想和科学知识，并在科学活动和科学建制中得到实践和发扬光大。

科学精神是科学本性的展现和延伸，它反映着科学的哲学和文化意蕴，是科学的根本和灵魂。通过科学传播、科学学习、科学训练、科学研究等，科学精神能够内化为人的科学心态即科学的心智框架、科学的心智习惯、科学的思维方式和科学良心，外化为人的科学态度、科学道德与社会的科学心理、科学风气。科学精神充分体现了科学的自主意识、价值取向、精神气质、认知模式、道德律令和行为准则，是从事科学研究的人应该具有的精神，也是大多数人能够领悟和习得的精神。

把握科学精神，需要了解它的内涵或构成要素以及它的整体结构。科学精神以追求真理为起点。追求真理乃至“为知识而知识”、“为真理而真理”，是科学精神的“原始公理”和“绝对命令”。所谓真理，就是相对真理与绝对真理的有机统一。

在科学中，通向真理的唯一道路是实证的和理性的道路，即实验的检验和理性的审查。这是因为，真理是已经或即将被实验或经验证实或确认的命题——已经被证实或确认的就成为所谓的相对真理，即将被证实或确认的可以称之为潜在真理。真理还是合理性的命题——不仅合乎人的理性，而且与其他合理性的理论相容。于是，由追求真理的逻辑起点引导出科学精神的两大支柱——实证精神和理性精神。

科学基于事实，科学实验是科学定律和科学理论的最终源泉和最高检验标准。凡是不能通过实证的东西都不能算做科学，都将被暂时排除在科学的大门之外。因此，简而言之，科学即是实证科学。这就是科学的实证精神。科学的实证精神使科学有别于其他知识体系或观念形态。科学的实证精神的真谛是：实验是检验真理的唯一标准，科学在结局和起源上都是实证的，基于事实是科学方法的特征。

理性精神是科学精神的另一支柱。这是因为，科学具有双重性质：经验性质和理性性质。前者以可检验性和预言能力为特征，后者以抽象性和简单性为特征。科学是理性的代表、理性方法的典范、理性精神的用武之地。科学涉及的空间、时间、质量、相互作用、宇宙或自然的规律和图式等，都隐含在物质的深层结构中。这些对于感官来说并不是显而易见的，但理性或理智却至少可以部分地把握它们。因此，科学是而且必须是理性的或合理性的。理性精神促进了科学的诞生和发展，科学的发展又促进了理性精神的发扬光大。

科学的实证精神与理性精神各自代表了科学中的经验论和理性论的要素或倾向。它们虽然有所不同，但在科学中却是珠联璧合、相得益彰的。科学的实证精神与理性精神两大支柱并非孤立地耸立在那里，而是与其他次生精神或衍生精神并存，如怀疑批判精神、平权多元精神、创新进取精神、纠错臻美精神、谦逊宽容精神等。科学精神的这些要素，既集中体现了科学的精神价值，又提高了人的精神世界。