Bachelardova filozofia vedy neprestáva byť svojou podstatou určitým variantom filozofie prírodovedcov: Tu je jeden zo základných zdrojov jej sily i slabosti. Bachelard hľadá filozofiu v samej vede a to filozoficky záväzné, podstatné, čo - ako verí - je vo vede implicitne obsiahnuté, chce explicitne vyjadriť. Modernou vedou vstupuje podľa Bachelarda na scénu tretí, dosiaľ neznámy typ nášho poznania sveta Prvým typom ( resp. vývinovou etapou ) bolo predvedecké poznanie ( ktorému venuje pozornosť vo svojich "psychoanalytických" spisoch ), druhým klasická veda. Až nástupom "neklasickej" vedy sa podľa Bachelarda vedecké poznanie hlboko a zásadne odlúčilo od bežného poznania, ktoré - vždy špecifickým spôsobom - spájalo tieto dva typy poznania. V období klasickej vedy je bežné poznanie, napriek zdanlivo radikálnej odlišnosti, hlbinne späté s vedeckým poznaním (jemu zodpovedajúcim "racionalizmom").
V modernej, "neklasickej" vede sa naplno prejavila podstatná črta každého vedeckého poznania: jeho racionalizmus. Tézou, že veda, pokial' len je a chce ostať naozaj vedou, je racionalistická, vyjadruje Bachelard dominujúce postavenie teoretickej zložky vedy oproti zložke empirickej [ bez ktorej však veda, ani moderná veda, nie j e možná ). O vede v pravom zmysle slova však možno hovoriť, až keď' myslenie prekonáva "dané" ( pozorované či namerané empirické údaje ), keď dochádza k myšlienkovému zvládnutiu materiálu atd. V tomto zmysle je veda racionalistická. To platí aj o klasickej vede, lenže jej racionálne ( teoretické ) konštrukcie sa ešte dali interpretovať aj v jazyku bežného poznania, blízkeho naivného realizmu alebo totožného s ním, takže v nej racionalistická podstata vedy ešte nevystupovala jasne. Moderná veda so svojou nenázornosťou, vysokým stupňom matematizácie atd'. odhaľuje svoju racionalistickú podstatu naplno. Predstavu sveta, ktorá v nej vzniká, nemožno previesť na bežnú predstavu, ba z hl'adiska poslednej je často čímsi nepochopitel'ným. Preto moderná veda nielen demonštruje zjavne racionalistický charakter vedy, ale vytvára aj nový typ racionalizmu. Podl'a Bachelarda "všetok pokrok filozofie vedy prebieha v smere vzrastajúceho racionalizmu, pričom sa zo všetkých pojmov odstraňuje prvotný realizmus .
Moderná veda sa rozchádza s racionalizmom klasického obdobia ešte aj v inom ohl'ade. Čím väčšmi si uvedomuje svoj výrazne racionalistický charakter, tým zrejmejšia je spätosť teoretického momentu vedy s empirickým.