Logic của sự khám phá khoa học là cuốn sách được ông viết bằng tiếng Đức có tựa đề Logik der Forschung - xuất bản lần đầu tại Nhà xuất bản (Nxb) Julius Springer Verlag, Vienna, 1934 - sau đó được chính tác giả dịch sang tiếng Anh dưới tựa đề The Logic of Scientific Discovery - Nxb Hutchinson, London, 1959. Bản dịch tiếng Pháp La logique de la Découverte Scientifique, Payot, Paris, 1973. Trong tác phẩm này, ông đã phê phán quan điểm duy tâm lí, duy tự nhiên, duy nghiệm cũng như chủ thuyết thực chứng logic và xây dựng một luận thuyết của riêng mình, coi khả năng kiểm sai như một tiêu chí nhằm phân biệt giữa khoa học và không-khoa học.
Popper chỉ xây dựng một tri thức luận mới cho các khoa học thường nghiệm chứ không hề bác bỏ tính hợp thức và giá trị của những cách tiếp cận tự nhiên khác (như triết học, siêu hình học, phân tâm học v.v.), và chính ông đã tuyên bố rằng lí thuyết của ông về tính khả kiểm sai cũng như về nguyên lí phân ranh là không thuộc lĩnh vực khoa học thường nghiệm, mà thuộc lĩnh vực triết học, tức là cũng mang tính phi khoa học.
Năm 1946, Karl Popper trở thành Phó Giáo sư môn logic học và phương pháp khoa học của Học viện Kinh tế London, nơi ông được phong Giáo sư năm 1949. Làm Chủ tịch Hội Aristoteles từ năm 1958 đến năm 1959. Được Nữ hoàng Elizabeth II phong tước Hiệp sĩ năm 1965, và được bầu làm Hội viên Hội Hoàng gia năm 1976. Ông thôi tham gia công việc hàn lâm từ năm 1969 nhưng vẫn tiếp tục nghiên cứu và tham gia hoạt động học thuật cho đến cuối đời. Ông là Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Nhân văn, và trong lĩnh vực của mình, ông đã được trao nhiều giải thưởng quốc tế cao quý.