Unter pathologischer Wissenschaft versteht man nach dem Erfinder des Begriffs, dem Nobelpreisträger für Chemie Irving Langmuir (1881–1957), die Forschung an nicht existierenden Phänomenen, bei denen die wissenschaftliche Selbstkontrolle eine Zeit lang versagt. Aufgrund von Wunschdenken wird ein behauptetes Phänomen so ernst genommen, dass eine ansteigende Flut von Veröffentlichungen und Nachforschungen einsetzt, die dann aufgrund immer stärker werdender Zweifel schließlich zum Erliegen kommt.
Der Unterschied zur Pseudowissenschaft besteht darin, dass das Phänomen nicht vorausgesetzt und als wissenschaftlich anerkannt dargestellt wird, sondern eine scheinbar echte, verblüffende Entdeckung darstellt. Der Unterschied zur Parawissenschaft besteht darin, dass die Entdeckung in einem bereits etablierten Bereich stattfindet und diskutiert wird, dass also die Entdecker nicht von vornherein um die Anerkennung ihrer Arbeit kämpfen müssen.
Langmuir zählte bei einem Vortrag im Knolls Atomic Power Laboratory (KAPL) am 18. Dezember 1953 mehrere Kriterien auf:
Oft genannte Beispiele für pathologische Wissenschaft sind:
Ein oft gemeinsamer Nenner sind emotionale Gründe, die zum Ernstnehmen eines Phänomens führen. Die Franzosen fühlten sich in der Zeit des Nationalismus durch die deutschen Erfolge brüskiert und eiferten um wissenschaftliche Neuentdeckungen. Es ist bezeichnend, dass die nach der Stadt Nancy benannten N-Strahlen hauptsächlich in Frankreich erforscht wurden. Beim Polywasser hatte es nach den Anfangserfolgen und der eigenen Selbstüberschätzung der russischen Wissenschaftler an der nötigen internen Kritik gefehlt; die vorhandenen Warnzeichen einiger Mitarbeiter wurden geflissentlich ignoriert. Es war für die sowjetischen Wissenschaftler wegen ihres jahrelangen persönlichen Einsatzes dann sehr schwer, die These fallenzulassen (siehe auch eskalierendes Commitment).