Nació en Cincinnati, Ohio, Estados Unidos, en 1922. Estudió en Harvard, donde se doctoró en 1949. Ejerció la docencia en Harvard (1949-1956), Berkeley (1956-1964), Princeton (1964-1979) e Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde permaneció desde 1979 hasta su muerte en 1996.
Entre sus obras, apliamente traducidas a las lenguas española y portuguesa: The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought (1957), The Structure of Scientific Revolutions (1962); The Essential Tension: Selected Studies in Scientific Tradition and Change (1977).
Fue distinguido con numerosos premios a su labor científica, así como investido doctor 'honoris causa' de diversas universidades americanas y europeas. Miembro de la National Academy of Sciences, de la History of Science Society (presidente entre 1968 y 1970) y de la Philosophy of Science Association (presidente entre 1988 y 1990).
Kuhn analiza el desarrollo de la ciencia en su obra más conocida y, seguramente, una de las más difundidas de todos los tiempos acerca del sentido de la ciencia: The Structure of Scientific Revolutions (1962). Y la estudia desde una triple perspectiva –histórica, sociológica y psicológica-, que sitúa en el tiempo, en el ambiente social –cultural, político, económico...- y en la mentalidad de un momento concreto el proceso evolutivo de los marcos teóricos, de los consensos temporales que definen los paradigmas.
El paradigma aparece como una estructura temporal que define el estado de la ciencia a través de modelos y técnicas que son reconocidos por una comunidad científica, como red social, en un período histórico dado.
El cambio de paradigma está asociado a la capacidad propositiva del grupo científico que cuestiona y da sentido a las carencias observadas en un período anterior de la ciencia.
Presión psicológica y sociológica del grupo que da el relevo generacional a una estructura del conocimiento debilitada por su envejecimiento, su obsolescencia o las pérdida de vitalidad para regenerar sus posiciones.
A partir del análisis histórico, Kuhn identifica las fases de emergencia y maduración del conocimiento científico, desde una primera precientífica [pre-paradigma] en la que se produce el progresivo asentamiento dialéctico del sistema teórico. En una segunda fase cristaliza un primer consenso de la comunidad científica, el acuerdo que ratifica el primer paradigma, la ‘ciencia normal’. El paradigma, como patrimonio de un grupo y un tiempo, se somete a las erosiones de las pruebas, de las verificaciones empíricas, que descubren carencias, debilidades e inician el período de asalto por parte de quienes buscan un liderazgo en el sistema a partir de una proposición o construcción superadora de la obsolescencia del paradigma en regresión. En la quiebra, en el relevo, como hecho irracional e ilógico en la visión de Kuhn, se produce la revolución científica que alumbra un nuevo paradigma.
No todos los campos del conocimiento alcanza el mismo grado de desarrollo o madurez. Frente a los escenarios de las ciencias físicas y biológicas -las ciencias maduras-, que han vivido el progreso a través de periodizaciones e instancias generacionales de la evolución, las ciencias sociales aparecen en la visión del autor en un estadio de inmadurez o de pre-paradigma.
El pensamiento de Kuhn, sugerente y polémico, colisionó públicamente con el de Karl Popper, que daba un sentido positivista, de racionalidad y lógica, a los procesos de los cambio de los valores referenciales y de vigencia de la ciencia.