在化学科学的演化与进步史上，化学家从事实验的理论动机有时并不十分明确。他们据以建构理论的实验事实也常常不甚准确。化学家所以能够在自己的工作中避免使偏差或错误放大和膨胀，就在于他们在自己的实践中形成了一套有效组织材料、修正理论的规范、程序和方法。这些规范、程序和方法的有效运用是通过化学实验这个环节来保证的。波义耳所以成为近代化学的奠基者，就在于他把严密的实验方法引入了化学，并吸收了笛卡几的理性演绎法和把它同实验归纳法结合起来，实现了化学方法的伟大变革。由此，化学才真正成为科学。化学理论与化学实验的矛盾运动从两个方面展开，一方面是化学实验为理论的提出、修改、突破、重新建构提供实验依据；另一方面表现为理论对实验的能动指导。化学理论体系越是趋于成熟，自我改进的机制越是完善，对实验的指导作用也就越强。19世纪60 年代，门捷列夫根据人们对已发现的63种元素的实验研究，发现了元素周期律。元素周期律并非同当时的所有实验事实相符合，门捷列夫也并未因有大量的“反常”，而让新发现的科学定律去迁就“事实”。他依据元素周期律，用逻辑方法修正了铍等6种元素的原子量，在此基础上预言了15种未知元素，并推断出它们的性质，这些理论推论均得到了实验的证实。