智慧是经验之女。
——达•芬奇
科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。
——伽利略
伟大科学家爱因斯坦为使更多的人懂得什么是相对论，曾以多种形式使用形象的例子去加以解释。例如他从时间、姑娘、火炉之间的关系去解释相对论。他说：“如果你在一位漂亮的姑娘身旁坐一个小时，你只觉得坐了片刻；反之，你如果坐在一个热火炉上，片刻就像一小时。这就是相对的意义。这当然是好懂的。如果有人存有怀疑，而又想试验一下的话，有谁不会宁愿做那个同姑娘坐在一起的人，而把火炉留给那个怀疑者呢？”在这里爱因斯坦以幽默风趣的方式运用经验来解释或说明理论，从而使抽象而晦涩的理论变得通俗易懂、深入浅出。人类依靠感官与通过感知的方式，对自身接触的各种事物或现象形式的认识，就是经验事实。譬如，人们在观察某些动物后形成这样的经验事实：当我们观察周围世界时，我们看到的生物界的反应好像也同人类的反应一样。动物世界同我们人类社会好像是合拍的。狗和笼中鸟之类的驯养动物对黑夜和白天的反应很相似。黎明时树上的鸟儿用歌声唤醒我们；黄昏时它们的歌声又随着日落而消失。我们在白天工作和娱乐，动物世界也是在这个时候最活跃。然而，养猫的人都知道，猫喜欢白天睡大觉；到我们上床睡觉时，猫就呆不住了，总想跑到黑暗的地方去。猫也许在四处寻找伙伴，也可能在寻觅夜里活跃的老鼠，以便捉来充饥。猫头鹰和其他夜间觅食的动物对于这样的美味也是同样感兴趣的。在闷热的夏天，毫无疑问，我们都知道蚊子在夜里最猖狂。经验事实很容易被我们理解和接受，而理论往往抽象深奥，晦涩难懂。
正由于两者间的这种差别和不同，一般地在一种新理论被建立时，人们对该理论的认识和理解将要借助于形象的、感性的经验事实，这就是经验对理论的助解效应。同时，经验对理论还有一种作用，即证实作用。许多理论都是通过观察、实验等经验方式来验证的。
当然，一个为人们所理解的理论也往往可以帮助人们解释一些经验现象及预测一些经验事实。这是从一般到特殊或从抽象到具体的过程。譬如，自由落体定律是众所周知的力学规律，人们根据它就可以来解释水向低处流，物体向下落的经验事实。万有引力定律对行星绕太阳旋转时发生偏离轨道的“摄动”现象给予了合理的解释；科学家从天王星的“摄动”现象中靠万有引力定律推测出海王星的存在，后来也被验证。
上面谈及的是经验和理论发生作用时是彼此间相对独立的，有时间先后的情景。接下来要谈一下经验和理论处于同一过程、同时发生、互相渗透的情形。
一方面，经验中渗透理论。这种渗透是无意识的，不知不觉的过程。这主要是由认识主体的知识背景或构架这一潜在的东西所发生的潜作用造成的。当代美国科学哲学家汉森提出了观察中渗透理论的著名命题。他认为在科学活动中，观察与主体的观察目的、理论背景、知识结构等密切相关。那种截然分明的观察层次和理论层次、观察语言和理论语言的情景是不存在的。例如，对于图1，他认为可以有不同的观察。有人说它是块立体形的防风玻璃；有人将它看作多边形宝石；有人把它看作一块冰；也有人说它是一个鱼缸；中学生则可能认为这是一个几何图形。
（无图）
格式塔心理学教科书中许多图都是如此。人们从相同的视觉图像中看到了不同的东西。例如图2，没有见过羚羊的人看不出这个图形是羚羊，只能看出是鸟——鹈鹕。而没有见过鹈鹕、但见过羚羊的人只能看出是羚羊。也可以先看出羚羊，后看出鹈鹕。无论何种情况都是在同一图形上看到了不同的东西。当羚羊改变为鹈鹕时是一下子完成的，不可能该图中一半是羚羊，一半为鹈鹕，并且不需要去思考。对某一事物的观察不同取决于对该事物有不同的理论和知识。
另一方面，理论中渗透着经验，这是就理论本身而言的。在提出理论假说时，潜在地渗透经验。这一过程往往贯穿着灵感、直觉、想象等。如化学家凯库勒在睡梦中看到原子连结犹如蛇一样弯曲盘绕，咬住了自己的“尾巴”，在旋转扭动，从而悟出苯分子的环状结构。这些就是经验性的东西，但它们渗透到假说提出过程中时是无意识的，不是预先知晓的。在以后的理论阐述中同样离不开经验事实的语言。这就是科学理论的语言中必定渗透着观察语言及实验语言等。
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