Объяснительная теория согласно современным представлениям имеет гипотетико-дедуктивную структуру.

Основанием теории служит набор исходных понятий (величин) и фундаментальных принципов (постулатов, законов). Исходные понятия и принципы выражают наиболее существенные связи и отношения изучаемой области. Так, например, основанием классической механики являются понятия материальной точки, силы, скорости и три закона динамики.

Долгое время образцовым считалось дедуктивно-аксиоматическое построение знания в духе геометрии Евклида. Объяснительные теории во многом следуют этому образцу. Однако если Евклид и многие учёные после него считали, что исходные положения теоретической системы представляют собой самоочевидные истины, то современные учёные полагают, что такие истины найти нелегко, и постулаты их теорий служат не более чем предположениями, т.е. гипотезами о глубинных причинах явлений. Истинность гипотез ещё нуждается в подтверждении. При этом менее фундаментальные законы изучаемой области дедуктивно выводятся из основоположений теории. Именно поэтому объяснительная теория и называется «гипотетико-дедуктивной».

Исходные понятия и принципы теории относятся непосредственно не к реальным вещам и событиям, а к некой абстрактной модели существенных свойств и связей изучаемой области, которую принято называть идеализированным объектом. В классической механике идеализированным объектом является система материальных точек. Другие примеры идеализированных объектов: абсолютно чёрное тело; абсолютно твердое тело; идеальный газ; совершенное зеркало. Идеализированный объект теории служит для интерпретации её исходных понятий и принципов.

В исходный базис теории включают также применяемую логику. Чаще всего в научных теориях используется обычная традиционная логика или классическая математическая логика, однако в отдельных случаях могут применяться особые логические системы. Так, например, в квантовой механике обращаются к трёхзначной или вероятностной логике.

Таким образом, основание гипотетико-дедуктивной теории включает в себя набор исходных понятий и принципов, идеализированный объект, применяемую логическую систему.

Из этого основания получают дедуктивным путём все другие утверждения теории. Имеются в виду, прежде всего, законы меньшей степени общности.

Мнения по вопросу о том, нужно ли включать в состав теории эмпирические данные, результаты наблюдений и экспериментов, факты, пока расходятся. Одни исследователи полагают, что факты, открытые благодаря теории и объясняемые ею должны включаться в теорию. Другие же исследователи считают, что факты, эмпирические компоненты знания, несмотря на их связь с теорией, находятся всё-таки за пределами теории и играют особую роль в познании.