Tieteessä päättely viittaa järkeviin johtopäätöksiin tai mahdollisiin hypoteeseihin, jotka on tehty pienestä näytteenotosta. Adjektiivi “pieni” voidaan tulkita vähemmän kuin kaikki mahdolliset tiedot, jotka voidaan kerätä tietystä aiheesta. Tutkijat tekevät jatkuvasti sellaisia johtopäätöksiä, jotka voivat todistaa korrelaatioita, mutta eivät todista syytä. Itse asiassa suurin osa “tunnetuista” tieteellisistä tosiasioista on hypoteeseja, koska olisi mahdotonta kerätä koko materiaalia kokonaan aiheesta.
Päätelmä voi olla monessa muodossa. Hypoteesi tai teoria siitä, miten jokin saattaa toimia tai ei toimi, on lähtökohta. Se voidaan tehdä, kun henkilö havaitsee jotain tunnetussa maailmassa ja ryhtyy testaamaan, pitääkö teoria siitä paikkansa.
Tiedemies voi myös tehdä johtopäätöksiä tällaisten testien tulosten perusteella. Niistä voi tulla teorioita, ehdottaa korrelaatioita tai tulkita tuloksia. Korrelaatioehdotukset tai tietojen tulkinta ovat yleisimpiä johtopäätöksiä. Esimerkiksi yli vuosisadan ajan ihmisillä on ollut piirustuksia siitä, miltä dinosaurukset olisivat voineet näyttää. Nämä piirustukset perustuvat tutkijoiden parhaisiin ideoihin käytettävissä olevan näytön perusteella. Luuston rakenteen tutkiminen, päätösten tekeminen siitä, minkä tyyppisiä eläimiä dinosaurukset olivat, vertaamalla dinosaurus löytöjä nykyaikaisiin eläimiin ja joidenkin arvausten avulla on luotu tulkinta piirustusten, mallien ja jopa elokuvien muodossa.
Kun paleontologia on edistynyt, nämä ideat dinosauruksista ovat muuttuneet dramaattisesti. Ideoita siitä, että joillakin dinosauruksilla olisi voinut olla höyheniä, niitä voitaisiin kuvata lämminverisiksi ja joilla olisi ollut enemmän älykkyyttä, on kehitetty tutkijoiden tietämyksen ja kerättyjen dinosaurusten näytteiden lisääntyessä. DNA -näytteenoton avulla tutkijat voivat jopa määrittää joitakin suhteita uudempien tai vielä elävien eläinten ja näiden muinaisten olentojen välillä.
Tarkastelemalla dinosaurusten kuvaamisen historiaa on helppo nähdä, että johtopäätös voi olla vain yhtä arvokas kuin tiedot, joista se on tehty. Lisää tietoa on johtanut vähemmän arvaamiseen, ja tiettyjä dinosauruksia, kuten brontosaurusta, on todistettu olevan koskaan olemassa. Mitä enemmän tietoa tutkija voi kerätä aiheesta, sitä todennäköisemmin johtopäätös on tarkka. Kaikki johtopäätökset ovat kuitenkin arvauksia, vaikka nämä arvaukset olisivatkin hyvin perusteltuja.
Tavalliselle ihmiselle on hyödyllistä ymmärtää, että kun tiede päättelee, se ei ole aina tarkka. Esimerkiksi kantasolututkimusta on rahoitettu viime vuosina merkittävästi. Tämän tutkimuksen puolestapuhujat perustavat väitteensä, jonka mukaan se on välttämätöntä, pääosin johtopäätöksiin. On vain vähän kovaa tietoa siitä, että kantasolut todella tekevät joitain asioita, joita ihmiset ehdottavat tekevänsä. On olemassa useita rohkaisevia näytteitä työstä, jotka johtavat monet tutkijat johtopäätökseen, että kantasolututkimus voi johtaa monenlaisiin parannuskeinoihin sairauksiin ja tiloihin.