Стойкие трудности, нарастание недовольства в научном сообществе, поиск других подходов, усиливающаяся критика в адрес традиционной парадигмы — все это признаки того, что период нормальной науки закончен. В фазе экстраординарной науки сообщество в некотором смысле расслаивается. Однако большинство исследователей, как правило, продолжают придерживаться старой парадигмы, ведь методы, уже доказавшие свою эффективность, могут быть отброшены лишь в случае крайней необходимости. Другие ученые пытаются предложить принципиально новые подходы к проблемам. Но настоящее потрясение традиционной парадигмы происходит лишь тогда, когда появляется действительно серьезный конкурент, претендующий на преодоление имеющихся трудностей. Подобный конкурент предлагает не что иное, как новую парадигму. Переход к ней означает переворот в научной области, или научную революцию. Общеизвестны яркие примеры научных революций — переход от астрономической системы Птолемея к коперниковский, революция А. Лавуазье в химии, Ч. Дарвина — в биологии, создание релятивистской и квантовой физики. Переход от одной парадигмы к другой — это событие чрезвычайной важности. Ведь новая парадигма не является простым продолжением, усовершенствованием или обобщением старой. Революционность процесса смены парадигм состоит в том, что радикально меняется сам облик научной области.
Ученые, принимающие революционную парадигму, вообще в некотором смысле видят мир по-другому. Новый научный подход предлагает иную характеризацию универсума или какой-то его части. Примером такой глубокой трансформации является смена мировоззрений в начале Нового времени — переход от аристотелевского качественного понимания универсума к математизированной онтологии Г. Галилея. Результатом такого существенного переворота в философско-научных взглядах является определенное затруднение во взаимопонимании среди представителей различных парадигм. Ведь при смене парадигмы ученые не просто приходят к новым научным законам, они во многом пересматривают основания и методологию самой предметной области. Поэтому те методы, которые применялись раньше, те проблемы, которые считались первостепенными, и те цели, на которые была направлена исследовательская деятельность, в новом свете могут оказаться совершенно неактуальными. Новая парадигма предлагает предметной области иные перспективы.