顾名思义，“科学社会学”主要讨论的是科学与社会的互动关系。如果说“知识社会学”主要停留在对知识的认识论层面上的思考，那么，在社会学的方法论上，对“知识”的经验研究则始于默顿创立的“科学社会学”。另外，在研究对象上，默顿等于是把“知识社会学”的研究论域扩展到“科学”的层面上，把科学作为一种社会现象来进行分析。在默顿看来，曼海姆未能详细描述社会结构与知识之间关系的类型或模式；[14]舍勒虽然提出了“结构认同”的概念，但是舍勒既没有赋予社会经济领域以优先的地位，也没有赋予知识领域以优先地位。[15]因此，在默顿的科学社会学中，他是将研究的重点放在了对科学的社会结构的分析上。
首先，在关于什么是科学的问题上，默顿认为：（1）科学是一组特定的方法，知识就是用这组方法证实的；（2）通过应用这些方法所获得的一些积累性的知识；（3）一组支配所谓的科学活动的文化价值和惯例；或者（4）上述任何方面的组合。[16]
在厘清了科学本性问题的基础上，默顿继续沿着知识社会学的思维方式，进一步思考：既然，所有思想的产生都有一个存在的基础，那么，作为一种观念或文化形式的科学，其存在的基础应当是怎样的？它又是怎样受到其他社会和文化环境的影响的？或者说，社会、文化与科学之间相互作用的模式是什么？带着这些的问题，默顿以英格兰社会为研究对象，分别从宗教、经济、政治、军事等方面，考察了作为一种制度的科学与其他制度之间的互动关系。对上述问题的研究成果见默顿所著《17世纪英格兰的科学、技术与社会》一文。通过对包括1601—1700年英格兰的重大发现和发明的数量以及1665—1702年英国对不同科学的相对兴趣等在内的一系列数据的统计，并在此基础上加以整理和分析，默顿认为，社会结构中的基本联系本身就造成了（若没有这种联系就彼此分立）的制度领域之间的某种相互影响，即便当这些领域分离成为从表面上看是自主的生活部门时，也是这样。[17]这也就是说，在默顿看来，没有一种社会制度是可以孤立存在的，科学也不例外，都需要社会的物质和文化支持。
在分析了科学的外部结构，即认为科学需要依靠特定类型的社会结构之后，那么，科学的运行机制又是怎样的呢？默顿从约束科学的道德标准上认为，科学应当具备精神气质。所谓“精神气质”是指约束科学家的有感情色彩的价值观和规范的综合体，[18]包括普遍主义、公有性、无私利性以及有组织的怀疑态度。(www.xing528.com)
所谓“普遍主义”指的是，科学评价标准需要依靠观察和以前被证实的知识，而与个人和社会属性无关。也就是说，在评价科学时应当遵守客观性标准，而要将科学家的种族、国籍、宗教、阶级和个人品质等与科学发现无关的个人因素排斥在外。“公有性”指的是，科学发现是社会协作的产物，应当归社会而非个人所有。也就是说，“科学”不是个人财产，科学家没有特权，他们所能享受到的仅限于对其科学发现的承认和尊重。“无私利性”指的是科学家从事科学活动的目的不是为了谋私利，而是源自求知的热情、好奇心和对人类共同利益的无私关怀。“有组织的怀疑”指的是，科学家不应当把科学看作是神圣之物而不加批判地尊崇，而是可以对其做客观分析的。默顿认为，这不单是方法论的要求，亦是制度性的要求。
默顿基于对精神气质的分析所建构的科学机制，实际上是一种“道德”机制。他认为科学家都具有精神气质，而精神气质会在一定程度上内化为科学家的良知，科学家都是本着自己的良知来进行科学实验的。在这样的科学机制下，科学家会为了共同的目标而努力。因此，科学机制是一种完善的自我机制。在这样的机制下产生的知识，默顿认为是一种公正的、客观的知识。也就是说，默顿把知识看作是经验上被证实的和逻辑上一直的对规律（实际是预言）的陈述。[19]
对柯林斯来说，他认为从研究目标上看，科学社会学与科学知识社会学的界限并不分明，都旨在解决关于知识的本性问题。[20]然而，从各自研究所持的认识论立场上看，默顿对知识的研究是站在一种“实证主义”的立场上，他对科学产生机制的研究实际上是把科学机制看作是一种由科学家的良知推动的“自我机制”。这样做，无形当中等于是将科学与真理等同起来，将科学知识的产生过程做“黑箱化”处理，把社会学研究排斥在科学产生的“内核”之外。与之相反，在认识论立场的选择上，柯林斯则选择了一条“相对主义”的研究进路。这得益于另外一种研究传统—哲学传统。
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