Una llei científica postula l'existència d'una relació constant entre diferents factors o variables. Es tracta d'un concepte fonamental en el marc de la epistemologia, la disciplina centrada en els mètodes i els fonaments de el coneixement científic.
Per produir un coneixement científic, es parteix d'una hipòtesi: una conjectura sobre un fet observat. Quan la hipòtesi es sotmet a un procés d'investigació i es verifica, demostra o comprova, s'obté una teoria científica. En el cas de la llei científica, enuncia els vincles constants i invariables que hi ha entre els fenòmens.
Es pot dir que, mentre que una teoria científica diu un fenomen, una llei científica el descriu. Habitualment s'expressa en llenguatge formalitzat o amb una equació matemàtica.
La llei científica, en definitiva, recull el que és constant i essencial en el fenomen que s'observa. És objectiva (depèn de l'objecte i no de subjecte) i pràctica (apunta possibilitar la transformació de el món material) i es basa en evidència empírica.
Les anomenades lleis de Newton, desenvolupades per Isaac Newton, són un exemple de lleis científiques. Newton va enumerar tres lleis que brinden explicació a moltes qüestions de la mecànica clàssica.
La primera llei de Newton afirma que "tot cos manté el seu estat de moviment uniforme i rectilini o de repòs a menys que sigui forçat a canviar el seu estat per forces que actuen sobre ell" . La segona llei, en tant, sosté que "el canvi de moviment resulta directament proporcional a la força motriu que incideix sobre el cos i es concreta d'acord amb la línia recta al llarg de la qual aquesta força actua" . La tercera llei de Newton, finalment, assevera que "amb tota acció succeeix sempre una reacció contrària i igual: per tant, les accions mútues de dos cossos es dirigeixen en sentit oposat i són iguals" .
Com s'esmenta més amunt, la llei científica serveix per descriure en tota la seva complexitat la evolució dels fets d'acord amb patrons constants i regulars. La ciència experimental va portar amb si els primers passos en la indagació d'aquestes lleis en relació als diferents fenòmens.
El polímata francès Jules Henri Poincaré, nascut a la segona meitat de segle XIX, coincidia amb Galileu Galilei en la constància de l'enllaç que hi ha entre una causa i el seu efecte. D'altra banda tenim el treball de l'físic alemany Max Planck, contemporani de Poincaré, qui va proposar els següents principis de la ciència experimental:
* L'home és tan sols una petita part de la natura, la qual existeix de forma independent;
* La naturalesa satisfà certes lleis (podem qualificar-la com «legal») i la legalitat no és atzarosa sinó causal;
* No és possible conèixer la realitat en la seva totalitat, de manera perfecta, però sí saber cada dia una mica més sobre ella;
* El camí que recorre la ciència comença en la diversitat, en la subjectivitat i pel que fa, i es mou cap a la unitat, l'objectivitat i l'absolut.
Avui dia podem trobar lleis científiques causals, així com també estocàstiques o probabilistes. A grans trets, es distingeixen els grups determinista i estocàstica. Gran part dels científics de l'actualitat accepten certs fonaments que complementen els exposats per Planck, com ser els següents:
* Les lleis naturals regeixen tot el que existeix;
* Aquestes lleis no varien en el temps ni en l'espai;
* El científic ha de descriure-;
* La seva existència no depèn d'aquesta descripció;
* Conèixer-les totes és possible.