Filosofian ja tieteen välinen yhteys on monitahoinen ja monimutkainen. Tieteellä on filosofinen perusta ytimessään, ja filosofia käyttää metodologiassaan usein tieteellistä kurinalaisuutta. Useimmat ihmiset ajattelevat tieteen olevan fyysisesti perusteltua tietoa, mutta monet tieteen lajit ovat teoreettisia. Filosofiaa pidetään usein puhtaasti olemassa olevana ajatusmaailmassa, mutta joitain filosofian näkökohtia käytetään matematiikassa, kielessä ja muilla tieteenaloilla. On monia tapoja, joilla filosofia ja tiede liittyvät toisiinsa, ja erityinen suhde riippuu asiayhteydestä.
Ihmiset eivät usein ymmärrä, että tiede perustuu maailmankatsomukseen, joka itsessään on filosofia. Ihmisillä on taipumus nähdä maailma syiden ja seurausten sarjana ajan mittaan, ja tämä perusfilosofia ilmenee tavasta, jolla tieteelliset havainnot on koodattu tieteellisiin teorioihin. Tieteellisiä prosesseja voidaan ajatella deterministisesti tai jopa muiden näkökulmien kautta. Tapa, jolla ihmiset filosofisesti uskovat maailman toimivan, vaikuttaa tieteeseen rajusti.
Filosofia näyttää usein olevan olemassa pelkästään henkisessä maailmassa, mutta yksi tärkeä yhteys filosofian ja tieteen välillä on tiukkuus, jolla molemmat tieteenalat arvioivat hypoteeseja. Sekä tieteellisiä hypoteeseja että filosofisia argumentteja on arvioitava kaikkien muiden mahdollisten väitteiden kanssa. Jotkut filosofiatyypit ovat vähemmän tiukkoja kuin tiede, mutta ajatus siitä, että ehdotus voidaan haastaa ja testata, on tärkeä sekä filosofialle että tieteelle.
Muinaisina aikoina filosofia ja tiede liittyivät paljon läheisemmin toisiinsa. Kyvyttömyys testata hypoteeseja teki useimmista tieteellisistä kokeista vastaavia filosofisia ajatuskokeita. Tämä ei estänyt tieteen kehitystä, ja monet ajatukset muinaisista ajoista osoittautuivat oikeiksi.
Toinen filosofian ja tieteen tärkeimmistä suhteista liittyy etiikkaan. Tiede luo usein muutoksia maailmaan, ja nämä muutokset ovat eettisten näkökohtien alaisia. Tieteen vaikutusten ajattelu filosofisen linssin kautta on tärkeää sekä tiedemiehille että ihmisille, joiden täytyy elää tieteen tulosten kanssa.
Näiden laajojen yhteyksien lisäksi filosofia ja tiede ovat myös tietoisesti yhteydessä joissakin tilanteissa. Tieteenfilosofia on itsessään filosofian tyyppi, joka ottaa huomioon monia tieteen näkökohtia. Tiede käyttää usein filosofiaa logiikan muodossa, mutta se hyödyntää myös sen aikakauden eettisiä ajatuksia, jossa tutkijat elävät. Vaikka tiede ja filosofia liittyvät toisiinsa, ne eivät aina tee välttämättä samoja johtopäätöksiä, joten ongelmia on arvioitava itsenäisesti joissakin tapauksissa.