Falsyfikowalność teorii oznacza, że możliwe jest jej obalenie na podstawie obserwacji empirycznych. Teorie zawierające niejasne lub niesprawdzalne stwierdzenia są według Poppera nienaukowe. Na przykład teorie względności Einsteina dostarczają precyzyjnych i jednoznacznych przewidywań dotyczących zachowania układów fizycznych, takich jak dylatacja czasu, skrócenie Lorentza czy ogniskowanie grawitacyjne. Przewidywania te można następnie porównać z obserwacjami empirycznymi, aby ocenić zgodność teorii z rzeczywistością. Warto podkreślić, że teorie względności są testowane codziennie, ponieważ ich konsekwencje uwzględnia się m.in. w działaniu systemu GPS. Z kolei stwierdzenie typu „wszystkie niewidzialne koty mają wąsy” jest nienaukowe, ponieważ z założenia nie może zostać zweryfikowane za pomocą obserwacji. Hipoteza Kopernika o ruchu dobowym Ziemi oczywiście także jest falsyfikowalna.

Idea falsyfikowalności nie obejmuje relacji pomiędzy różnymi teoriami naukowymi. Stanowi jedynie kryterium poprawności ich sformułowania w oparciu o możliwość ich eksperymentalnego obalenia. Konsekwencją popperowskiego kryterium falsyfikowalności jest to, że żadna teoria naukowa nie może zostać uznana za absolutnie prawdziwą. W najlepszym wypadku status teorii naukowej jest taki, że nie została jeszcze nigdy obalona.