В XX веке развитие науки происходит особо быстрыми темпами. Её развитие стимулируется потребностями практики. Промышленность потребовала новых технологий, в основе которых лежало научное знание. Мощным стимулятором для развития науки и техники были мировые войны, а также экономическое и военное противостояние двух военно-политических блоков, во главе которых стояли СССР и США. Развитые промышленные страны начинают выделять большие средства на развитие системы образования, подготовку и воспроизводство научных кадров. Расширяется сеть научно-исследовательских учреждений, финансируемых как государством, так и частными компаниями.
Наука перестает быть частным делом, какой она была в XVIII-XIX вв., когда её развивали любознательные самоучки: адвокаты, священники, медики, ремесленники и т.д. Наука становится профессией огромного числа людей. В настоящее время объем научной деятельности удваивается каждые пять лет. Это проявляется в ускорении роста научных открытий и научной информации, а также числа квалифицированных специалистов, занятых в науке.
По данным ЮНЕСКО, до начала 70-х годов ХХ века число научных работников ежегодно увеличивалось на 7%, в то время как численность всего населения росла лишь на 7% в год. В результате получается, нашими современниками являются более 90% ученых от их общего числа за всю историю науки.
Если в конце ХIХ века научные открытия совершались в маленьких лабораториях профессора или мастерской изобретателя, то в середине прошлого века начинается эпоха промышленной науки, крупных научно- исследовательских центров, расходующих десятки и сотни тысяч долларов. Наука начинает окупать себя, а капитал, вложенный в научные разработки - приносить прибыль.
В ХХ веке наука изменяет на только сферу производства, но и быт. Радио, телевидение, магнитофоны, компьютеры становятся обиходными вещами: так же как и одежда из синтетических тканей, стиральные порошки, лекарства и т.д.
Научно-техническая революция (НТР) - кардинальное изменение роли науки и техники в развитии общества в цивилизованных странах, произошедшее во второй половине ХХ века. На этом этапе наука становится непосредственной производительной силой общества, что значительно меняет месть и роль человека в производстве, характер его труда, особенности его профессиональной и гуманитарной подготовки в системах образования. Кроме того, НТР породила комплекс глобальных проблем человечества, пути решения которых она и пытается найти.
Основу первого этапа НТР, начавшегося в середине ХХ в. и продолжавшегося примерно до середины 70-х годов, составили достижения в области атомной физики и биологии, а также появление кибернетики. Основными техническими достижениями этого этапа НТР стали атомная энергетика, электронно-вычислительная техника (явившаяся технической базой кибернетики) и ракетно-космическая техника.
В 1942 г. в США группа учёных под руководством Э. Ферми создала первый ядерный реактор. Полученный в нём обогащённый уран был использован для создания атомного оружия (две из трёх произведённых тогда атомных бомб были сброшены на Хиросиму и Нагасаки).
В 1946 г. атомный реактор построили в СССР (руководил работой Игорь Васильевич Курчатов), в 1949 г. произошло первое испытание советского атомного оружия.
В 1953 г. – изучена молекулярная структура ДНК, в которой хранится генетический код. Это открытие положило начало развитию генной инженерии. После войны встал вопрос о мирном использовании энергии атома.
В 1954 г. в СССР была построена первая в мире атомная электростанция, в 1957 г. спущен на воду первый атомный ледокол.
Во второй половине XX в. началось освоение человеком космоса. Первые шаги в этом сделали советские учёные и конструкторы во главе с Сергеем Павловичем Королёвым. В 1957 г. был запущен первый искусственный спутник Земли.
12 апреля 1961 г. состоялся полёт первого космонавта Юрия Алексеевича Гагарина на космическом корабле Восток-1.
16 июня 1963 года совершился полет первой женщины-космонавта Валентины Владимировны Терешковой на космическом корабле Восток-6.
18 марта 1965 года летчик-космонавт СССР Алексей Леонов впервые в истории совершил выход в открытый космос с борта корабля Восход-2.
В 1969 г. американские космонавты Н. Армстронг и Б. Олдрин высадились на Луне.
С 1970-х годов в космосе стали действовать советские орбитальные станции. К началу 1980-х годов СССР и США запустили более 2 тыс. искусственных спутников, собственные спутники вывели на орбиту также Индия, Китай, Япония. Эти устройства используются для передачи радио- и телесигналов, наблюдения за земной поверхностью, погодой и т.д. Для того чтобы оценить значение названных событий, необходимо представить, что за ними стоят достижения многих современных наук — аэронавтики, астрофизики, атомной физики, квантовой электроники, биологии, медицины и т. д. Они потребовали многолетних творческих поисков, неустанного труда и мужества тысяч людей.
Важной составной частью развития современной науки и техники стала компьютерная революция. Первые электронно-вычислительные машины (компьютеры) были созданы в начале 1940-х годов. Работу над ними вели параллельно немецкие, американские, английские специалисты, но наибольшие успехи были достигнуты в США. Первые ЭВМ занимали целую комнату, для их настройки требовалось значительное время. Применение транзисторов (с 1948 г.) позволило сделать вычислительные машины более компактными и быстродействующими. В начале 1970-х годов появились микропроцессоры, а в 1976 году — персональный компьютер. Это была уже настоящая революция. Расширились и функции компьютеров. Сегодня они используются не только для хранения и обработки информации, но и для обмена ею, проектирования, обучения и т. д.
Со второй половины 70-х годов начался второй этап НТР, продолжающийся до сих пор. Важной характеристикой второго этапа НТР стали новые технологии, которых не было в середине ХХ века. К ним относятся гибкие автоматизированные производства, лазерная технология, биотехнология и т.д. Значительно расширился диапазон и значение генной инженерии: от получения новых микроорганизмов с заранее заданными свойствами (путем направленного изменения их наследственного аппарата) и до клонирования высших животных (а в возможной перспективе и самого человека). Конец прошлого столетия ознаменовался небывалыми успехами в расшифровке генетической основы человека.
В 1990 году «стартовал» международный проект «Геном человека», ставящий целью получение полной генетической карты «человека разумного». В этом проекте принимают участие более двадцати наиболее развитых в научном отношении стран, включая Россию.
Важной характеристикой второго этапа НТР в 90-е гг. стала невиданная ранее информатизация общества на основе персональных компьютеров и Всемирной системы общедоступных электронных сетей, получивших название «Интернет». Появляется мобильная спутниковая телефонная связь. В результате человек, во-первых, получил доступ к объемам информации значительно большим, чем когда бы то ни было; а, во-вторых, появился новый способ общения, который можно назвать горизонтальным. До его появления общение и распространение информации было в основном вертикальным (автор выпустил книгу - читатели читают, по радио и телевидению что-то передают- люди слушают и смотрят, обратная связь почти отсутствовала, хотя потребность в ней была всегда исключительно высока). В настоящее время Всемирная сеть Интернет обеспечивает распространение информации для практически неограниченного круга потребителей, причем они без всякого труда могут вступать в коммуникацию друг с другом.
Проект Всемирной паутины в 1989 г. предложил Тим Бернерс-Ли. Суть проекта заключается в возможности обмена информацией из гипертекстовых документов (веб-страниц), размещённых в Паутине, с помощью гиперссылок. Первоначально проект использовалась во внутренней сети Европейской организации по ядерным исследованиям, где тогда работал Бернерс-Ли. Он создал первый в мир веб-сайт, браузер для чтения веб-страниц, написал программу для первого веб-сервера. Тим Бернерс-Ли изначально рассматривал своё изобретение как свободною систему. Консорциум Всемирной паутины, который он возглавляет, принципиально не патентует технические стандарты, которые разрабатывает, и не берёт денег за их использование.
Распространение Всемирной паутины положило начало возникновению социальных сетей — онлайн-платформы, которые используется для общения, знакомств, связей между людьми, имеющими схожие интересы или офлайн-связи, а также для развлечения и работы.
Еще одним направлением НТР, заложившего физические основы принципиально новых информационных технологий, стали исследования в области физики полупроводниковых наногетероструктур. Достигнутые в этих исследованиях успехи, имеющие огромное значение для развития электроники высоких скоростей, были отмечены в 2000 году Нобелевской премией по физике, которую разделили российский академик Ж.И. Алферов и американские ученые Г. Кремлер и Д. Килби.