Doctrine ayant connu un vif succès dans la première moitié du vingtième siècle, le positivisme logique est la synthèse que des philosophes des sciences ont faite de la thèse positiviste avec la science logique (ou la logique symbolique) développée par des auteurs comme Russell et Wittgenstein. Cette synthèse repose sur la distinction absolue faite entre, d’un côté, les énoncés analytiques, et de l’autre, les énoncés synthétiques, ainsi qu’entre les deux types de vérité qui leur correspondent, la vérité logique et la vérité empirique.

Du point de vue du positivisme logique, la science tout entière se réduit ainsi, d’un côté, à des énoncés d’expérience décrivant les phénomènes et les lois empiriques qui les relient, et de l’autre, aux énoncés qui peuvent se déduire des premiers par application des lois de la logique. Cette déduction n’apporte aucune connaissance nouvelle, mais ne fait qu’exprimer sous une forme différente, plus efficace, la connaissance déjà entièrement contenue dans les énoncés d’expérience et dans les lois générales qui en sont tirées (pour prendre un exemple caricatural, de ce que les pommes sont rouges et de ce que les pommes ont une queue, nous pouvons en déduire que les pommes sont rouges et qu’elles ont une queue).

Le positivisme logique a connu un déclin très rapide dès les années cinquante, non pas tant parce que des philosophes ont souligné ses graves lacunes (dont, par exemple, l’impossibilité de formuler de purs jugements d’expérience), que parce que le projet qui le définit, formuler les énoncés d’expérience, puis bâtir un édifice logique sur ces énoncés s’est avéré irréalisable et irréaliste.