波普爾是二十世紀最重要、也是最有影響力的哲學家之一。他的哲學貢獻主要是在科學方法、理論選擇、科學劃界問題、機率與量子力學、社會科學方法論等議題上，不管在科學哲學、科學還是一般社會上都可看到他的影響力。他自稱是批判理性主義者，堅決反對科學和人類事務中一切形式的懷疑論和相對主義，並堅定地倡導和捍衛「開放社會」。

他的早期研究著重在提供一個清楚的判準來將科學理論從形上學或神話中區別出來。他著名的否證論主張說，科學理論的特徵就在於其預測要有可能被未來的發現證明為假。而當理論被相反的觀察所否證之後，科學家就可以修正理論，或者轉而支持其他競爭理論，但這個過程仍是在持續產生新的可被否證的科學預測。對波普爾來說，理論如果長年都因無法被經驗測試的假設保護而無法被否證的話，那就不再被視為是「科學」理論了。因為歸納法在理論選擇上並不扮演任何角色，所以他主張否證論可以解決我們面臨到的歸納法難題。

除了否證理論和科學方法論之外，波普爾在機率與量子力學、以及社會科學方法論上等議題上也有建樹。他捍衛機率的傾向理論（propensity theory），將機率解釋為客觀的、獨立於心靈的試驗設置之性質。他運用此理論提供了有關量子力學的實在論解釋。在社會科學方面，波普爾反對以歷史主義的方式來涵蓋所有人類歷史，偏好方法論的個人主義和情境分析。