Поскольку теория сообщает входящим в неё утверждениям дополнительную поддержку, совершенствование теории, укрепление её эмпирической базы и прояснение её общих, в том числе философских предпосылок одновременно является вкладом в обоснование входящих в неё утверждений.

Среди способов прояснения теории особую роль играют выявление логических связей её утверждений, минимизация её исходных допущений, построение её в форме аксиоматической системы и, наконец, если это возможно, её формализация.

При аксиоматизации теории некоторые её положения избираются в качестве исходных, а все остальные положения выводятся из них чисто логическим путём. Исходные положения, принимаемые без доказательства, называются аксиомами (постулатами), положения, доказываемые на их основе, – теоремами.

Аксиоматический метод систематизации и прояснения знания зародился ещё в античности и приобрёл большую известность благодаря «Началам» Евклида – первому аксиоматическому истолкованию геометрии. Сейчас аксиоматизация используется в математике, логике, а также в отдельных разделах физики, биологии и др. Аксиоматический метод требует высокого уровня развития аксиоматизируемой содержательной теории, ясных логических связей её утверждений. С этим связана довольно узкая его применимость и наивность попыток перестроить всякую науку по образцу геометрии Евклида.

Кроме того, как показал логик и математик К.Гёдель, достаточно богатые научные теории (например, арифметика натуральных чисел) не допускают полной аксиоматизации. Это говорит об ограниченности аксиоматического метода и невозможности полной формализации научного знания.

Методологическая аргументация представляет собой обоснование отдельного утверждения или целостной концепции путём ссылки на тот несомненно надёжный метод, с помощью которого получено обосновываемое утверждение или отстаиваемая концепция.

Представления о сфере методологической аргументации менялись от одной эпохи к другой. Существенное значение придавалось ей в Новое время, когда считалось, что именно методологическая гарантия, а не соответствие фактам как таковое, сообщает суждению его обоснованность. Современная методология науки скептически относится к мнению, что строгое следование методу способно само по себе обеспечить истину и служить её надёжным обоснованием. Возможности методологической аргументации различны в разных областях знания. Ссылки на метод, с помощью которого получено конкретное заключение, обычны в естественных науках, но крайне редки в гуманитарных науках и почти не встречаются в практическом и тем более художественном мышлении.