Bazen paradigma değişir. Örneğin, Ptolemaios astronomisi- nin yerini Kopernik astronomisi almış; Aristoteles dinamiği yerini Newton dinamiğine, o da yerini görelilik kuramına bırakmıştır. Kunn'un paradigma değişmeleriyle ilgili olarak andığı diğer adlar Benjamin Frankdin, James Clerk Maxwell, A.C. Lavoisier, Charles Lyell ve Charles Darwin'dir. Paradigma değişmesi daima bir grupla bağıntılıdır: Bazen bu grup toplumun tümü olabilir. Kopernik devrimi tüm toplumu etkilemiştir. Öte yanda, optik alanında parçacıklar kuramından dalgalâr teorisine geçiş, her ne kadar sonradan tüm topluma yayılmışsa da, başlangıçta yalnızca küçük bir grubu ilgilendirmiştir. Kuhn yalnızca, bilim adamlarının değişik paradigmaları verilmiş olarak kabul ettiklerini ya da belirli bir dönemde böyle yapmaları, yani paradigmanın doğruluğunu tartışmaktan kaçınmaları gerektiğini savunmakla kalmaz, deneysel yasaları belirleyebilmek ve değişik özgülükleri ölçebilmek için mutlaka bir paradigmanın kabul edilmesinin zorunlu olduğunu söyler. Çünkü tüm deneyler, yardımcı varsayımlar gerektirir (bunlardan hangilerinin kullanılabilir olduğunu paradigma belirler) ve çünkü dilin yapısı öyledir ki, tüm bir dilsel bağlam verilmiş olarak alınmazsa, soyutlanmış bir önermeyi anlama olanağı yoktur. (Kuhn burada Wittgenstein'ın dil oyunları tartışmasına atıfta bulunur. Bu durumda paradigma değişmesi Kuhn bakımından sorun yaratır. Sorun, hem paradigmanın neden terkedildiği sorusuyla, hem de yeni paradigmanın nasıl olması gerektiğinin nasıl bildirileceği sorusuyla ilgilidir. Paradigmanın varlığı sınamanın ön- koşuludur. İçerdiği sorunların çözülmesinde başarısızlığa uğranılması anlamında dolaylı sınama dışında, bir paradigmanın doğrudan sınanması olanaksızdır. Her paradigma normal olarak her zaman kendisiyle bağdaşmayan verileri (anomalideri) içerir; 'bu yüzden, tek başına anomalilerin varlığı bir paradigmanın terkedilmesi için yeterli neden olamaz. Kuhn'a göre bir paradigmanın terkedilmesinin normal kuramsal nedeni (elbette ki, sosyolojik ve psikolojik nedenler de gösterilebilir), paradigmanın çözmede başarısızlığa uğradığı sorunların sayısının çok fazlalaşmasıdır. Ancak, buna kalmadan da paradigma değişebilir. Peki, yeni paradigma nereden gelir?
Bir paradigma kendini doğrudan deneylerde belli etmez; kısmen spekülatif bir öğeye dayanır. Birden fazla yeni paradigma ortaya çıkarsa, hangisi seçilir? Kuhn'a göre, önce felsefi bir tartışma yer alır ve sonunda paradigmalardan birinin doğal olduğuna karar kılınır. Dünya, paradigmanın tanımına uymalıdır. Paradigma değişmesi halinde, yeni paradigmanın akılsal (rasyonel) açıdan daha doğru kabul edilmesi değil; daha çok bir inanç değişikliği söz konusudur. Başka türlü olması da zaten olanaksızdır. Bir paradigma, deneyin ve akılsal (rasyonel) tartışmanın en genel öncülüdür, ancak genel öncüller asla kanıtlanamaz.