Una hipótesis intenta responder preguntas presentando una explicación plausible que aún no se ha probado rigurosamente. Una teoría, por otro lado, ya ha sido sometida a pruebas exhaustivas por varios científicos y generalmente se acepta como una explicación precisa de una observación. Esto no significa que la teoría sea correcta; solo que las pruebas actuales aún no han podido refutarlo, y la evidencia, tal como se entiende, parece respaldarlo.
Una teoría a menudo comienza como una hipótesis: una suposición fundamentada para explicar un fenómeno observable. El científico intentará hacer agujeros en su hipótesis. Si sobrevive a las metodologías aplicadas de la ciencia, comienza a adquirir el significado de una teoría para el científico. El siguiente paso es presentar los hallazgos a la comunidad científica para realizar más pruebas independientes. Cuanto más se prueba y se sostiene una hipótesis, mejor se acepta como teoría.
La teoría de la evolución, por ejemplo, está respaldada por una gran cantidad de evidencia científica en forma de datos de investigación cosmológica, geofísica y arqueológica, por nombrar solo algunos campos relevantes. Los científicos no solo han rastreado la evolución de las especies a través de registros esqueléticos, sino que la tierra misma, nuestro sistema solar, las estrellas y las galaxias se pueden «fechar» a través de varios métodos científicos. Esta evidencia parece rastrear el universo hacia atrás alrededor de 13.7 mil millones de años hasta un evento de «Big Bang».
Si bien parece no haber fin a la evidencia que apoya la teoría de la evolución, todavía es solo una teoría. Las teorías, no importa cuán bien aceptadas, siempre están sujetas a cambios a medida que surgen nuevos conocimientos. La Teoría de la Relatividad de Einstein, por ejemplo, explicaba el mundo a una escala masiva, pero se derrumbó cuando se trataba del mundo de lo infinitesimalmente pequeño. Esta famosa teoría fue aumentada más recientemente por la teoría M de supercuerdas, que unía muy bien las cuatro fuerzas conocidas en el universo en una elegante ecuación matemática. La teoría M predice exóticamente que vivimos en un mundo de diez dimensiones, más una para el tiempo, para un total de 11 dimensiones. Si bien muchos aspectos de la teoría M hacen que sea difícil de probar, la perfección matemática de esta teoría le ha dado fuerza en los círculos científicos.
Una hipótesis actual de gran importancia es la de la energía oscura. Los científicos pueden calcular cuánta masa hay en el universo, sin embargo, la materia física, la materia hecha de átomos, constituye solo el cuatro por ciento del total. Se cree que la materia oscura constituye otro veinte por ciento, dejando alrededor del setenta y seis por ciento sin contabilizar. Ingrese la energía oscura hipotéticamente convocada para llenar el vacío. Hay algunos candidatos que compiten por la energía oscura con investigaciones en curso. Sin embargo, uno de los problemas es la dificultad para detectarlo. Entonces, aunque su interacción con la gravedad a una escala masiva es suficiente para hacer que el universo se expanda rápidamente hacia afuera, en el laboratorio detectarlo es un poco como verificar si hay una ligera brisa usando una veleta llena de agujeros gigantes. Sin embargo, a medida que los científicos desentrañen el misterio de la masa perdida, la respuesta un día surgirá de una mera hipótesis a una teoría generalmente aceptada.