Dans cet ouvrage, Duhem se propose de cerner les contours de la théorie physique : qu’entend-t-on par théorie physique ? Telle est la question à laquelle il se propose de répondre. Pour lui, toute théorie a pour but de définir, d’expliquer un phénomène précis en se basant sur des lois expérimentales. Ces lois servent à dégager toute illusion de la réalité dans le but de saisir la véritable essence du phénomène concerné. En fait, il est question ici de partir du caractère abstrait représenté par l’appellation du phénomène afin de parvenir à la nature réelle, concrète de ce phénomène. Il s’agit aussi de discerner la réalité parfois cachée par les apparences ; d’analyser la réalité : « Existe-t-il une matérielle distincte des apparences sensibles ? ». Quelle est la nature de la réalité et comment peut-on comprendre la théorie physique ? Il faut recourir à la métaphysique : « Si les théories physiques ont pour objet d’expliquer les lois expérimentales, la physique théorique n’est pas une science autonome : elle est subordonnée à la Métaphysique. »
Attribuer un caractère métaphysique à la théorie physique revient à remettre en cause