总的来说，纽拉特统一科学的核心思想包括如下方面。
其一，经验科学统一于物理主义语言，统一科学就是物理主义科学。
理论上统一科学的关键在于寻找不同学科研究者可以通过主体间性把握的东西，纽拉特认为这必须从大家使用的语言入手，即通过物理主义语言来统一科学，此即物理主义。“正是这种物理主义语言即统一语言使全部科学都被包括其中：除了‘物理语言’，没有任何‘现象语言’；除了另一种可能观点，没有任何‘方法论的唯我论’；没有任何‘哲学’；没有任何‘知识论’；除了其他世界观，没有任何‘新的世界观’，只有具有其定律和预言的统一科学。”[21]因此，“‘物理主义’在最宽泛的意义上运用关于器官感觉的陈述，以及感觉知觉的陈述（为了将所有物理主义陈述与人类行为结合起来）”[22]。物理主义并非主张还原至原初经验，而是指还原于观察语言，观察语句以记录语句（protocol sentence）的形式出现。“记录语句和非记录语句都处于时空术语（物理主义）之列。我们总是能对任何这样的报告追问：‘哪里？’‘何时？’”[23]纽拉特认为，只有运用物理主义语言，才能创造严谨而统一的科学陈述系统。纽拉特把卡尔纳普的《世界逻辑的构造》视为对这种创造的初步尝试，但是他认为该尝试应该放弃现象主义语言，而采取物理主义语言。事实上，卡尔纳普最后转向了物理主义的立场，但与纽拉特对物理主义语言的理解不完全相同。总的来说，他们对何为物理主义语言的界定都很模糊。
和卡尔纳普的理解类似，纽拉特所主张的物理主义语言限于“时空中事物的陈述”——“在统一科学的框架内，一个人能做出时空过程的预言，这些过程在某些特殊的例子中能追溯到‘红’和‘冷’，‘大声’和‘坚硬’的表达”[24]，“所有这些术语都是时空术语，因此可以称为‘物理主义’术语（‘陈述’或‘术语’这样的术语也是物理主义的）”[25]。所有不能追溯到时空中事物的陈述都是无意义的形而上学，都要从科学中清除出去。并且，物理主义语言并不等于既有的物理学语言，“物理主义的术语比物理学术语更丰富，因为它包含比如‘细胞群’‘刺激’等术语，因而将生物学和心理学纳入统一科学”[26]。
纽拉特对物理主义语言理解与卡尔纳普的主要不同在于：第一，纽拉特认为物理主义语言既不是完全的日常语言，也不是完全的人工语言，可以通过对物理学语言进行删减、修改而获得。他指出：“且让我再重复一遍：我并不是要提出（像有些人对我和我的朋友们所设想的那样）把‘简单的基本论断’‘原子观念’‘感觉材料’或它们的语词替代物，即某种基本的、原始的和粗糙的东西作为我们开始时的立场。相反，我认为，我们从一堆完全无规律和模糊不清的东西开始，就像我们日常说话所呈现的那样。然后我们可以在其中发现一些规律性，并且把其中有些成份与具有精确性并可用公式来表示的计算联系起来。”[27]在这一点上，卡尔纳普主张物理主义语言是完全的人工语言。第二，纽拉特认为，物理主义语言意义是惟一的，但模糊性却不可避免。绝对而无模糊性的语言是形而上学的本体论语言，物理主义语言不是本体论语言，它必须从总体上强调时空和集合体的特点。所以，物理主义语言是多元的，而非惟一的。各门科学统一于物理主义语言，不等于还原为物理学，这实际上也是做不到的，统一科学中的社会科学尤其需要物理主义语言的模糊性和多元性。
其二，“只有一个可以被称为统一科学的经验科学”。[28]
纽拉特指出，“各种科学学科一起组成‘统一科学’。科学工作的任务是创造所有规则的统一科学”。[29]科学世界观要求统一的科学不仅包括自然科学，也包括心理学和社会科学，它反对德语学界中传统的精神科学与自然科学的二分。“所谓‘自然科学’与‘精神科学’之间的区别——前者‘仅仅’是关于秩序的科学，后者还是关于理解的科学——根本不存在”。[30]统一科学集中于研究各门学科的基础问题，澄清科学概念和陈述，如空间问题、行为主义心理学问题等。统一科学要整合各门学科，而不是要挑起所谓真理与谬误的斗争。如此，奠基于其上的技术治理才不会陷入混乱之中。
科学世界观认为，不存在与各门经验科学并列或凌驾其上的科学哲学，哲学属于自然科学的基础部分，帮助人们从偏见中解放出来。统一科学不包含传统的哲学，要将形而上学清除出去，只留下作为分析科学基础的科学哲学。“对于物理主义来说，因为它是表征十分严格的，被经院哲学家、康德主义者和现象学家提出作为哲学的任何东西，都是无意义的，除了他们的部分构想可能被翻译为科学的，即物理主义的陈述。”[31]于是，统一科学中的哲学惟一的任务是澄清概念和术语，属于科学研究必不可少的一部分。
其三，支持“百科全书主义”的统一科学，反对“金字塔主义”的统一科学。
纽拉特认为，统一科学可以有两种不同的模式。一种是他所反对的“金字塔主义（Pyramidism），即以主干、分支以及次分支的方式建构系统的“科学大厦”，而他赞同的是另一种“百科全书主义（Encyclopedism）”，即采用百科全书式的方式建构“科学图书馆”。[32]显然，纽拉特受到狄德罗和达朗贝尔等“百科全书学派”思想的影响，但是他主张对百科全书要尽量做到语言统一，从而实现各个学科之间的沟通和交流。在他看来，金字塔模式坚持学科等级差别，而百科全书模式坚持学科平等，反对对科学进行分级；等级制的金字塔模式阻碍科学的自由进化，百科全书模式将科学视为不同科学单元的集合。然而，百科全书模式是英美盎格鲁-萨克逊传统的偏好，这个传统历来反对极权主义，喜欢功利主义，而德国理性主义偏好形而上学和唯心主义，欢迎金字塔模式。纽拉特指出他理解的逻辑实证主义是反极权的：“支持统一科学百科全书的逻辑经验主义的百科全书主义（不仅是我，还有许多科学界的朋友们，所极力推荐的，也许是用不同的词语表达），该主义是民主、合作和宽容的“孩子”。它不是靠哲学实现的，是彻底的反极权主义。”[33]纽拉特主张百科全书模式，带有明显的实用主义倾向。在分析哲学传统中，这种实用主义后来主要是由奎因继承和发展，成为逻辑实用主义。“百科全书主义”运用于技术治理当中，必然会导致反极权和宽容的立场，这在纽拉特的技术治理框架和战略中有所体现。
作为社会运动的统一科学。纽拉特认为，物理主义的统一科学是为了生活，是不同于神学生活的经验主义生活方式的基础。因此，统一科学必然会走向社会。作为一场社会运动，1934年统一科学运动由维也纳学派发起，纽拉特是最主要的推动者。[34]统一科学运动强调统一科学对于社会和政治生活的重要性，纽拉特尤其反复强调统一科学计划与经济社会化、教育改革、和平合作的国际化以及人类统一之间的联系，并且强调，“统一科学运动不仅是为了统一科学，更是为对抗纳粹而联合科学家”[35]。1934年至1941年，纽拉特等人发起并在世界各地举办系列统一科学国际会议，1936年，他们发起成立统一科学研究所，卡尔纳普、弗兰克和莫里斯等维也纳学派诸人积极参与其中。同时，纽拉特还在他主持的博物馆事务中推广统一科学，创制著名的纽拉特图像文字（即ISOTYPE）并向工人阶级传播各种统计信息，被称为“维也纳方法”。
除此之外，纽拉特和卡尔纳普还发起出版“国际统一科学百科全书”的活动，将他的百科全书式的统一科学思想付诸实施，出版委员会还包括玻尔、罗素、杜威和布里奇曼等人，影响巨大。[36]该出版计划试图提高不同学科的科学家之间的合作，纽拉特任主编，副主编为卡尔纳普和莫里斯。在纽拉特的总设想中，整个统一科学丛书包括四个部分，第一部分是统一科学的基础，第二部分是方法论问题，第三部分是个别科学的概要状况，第四部分是观点和方法在医学法律工程学等领域的应用，丛书总共有26卷260本书，除此之外，还有10卷专门的地图和图表。[37]实际上，从1937年到1970年，丛书一直在继续，共出版20本书，其中包括库恩的《科学革命的结构》。
1945年纽拉特去世后，统一科学运动主要由弗兰克和美国的学科间对话小组（Inter-Scientific Discussion Group）推动，后来弗兰克得到洛克菲勒基金支持，在波士顿成立了统一科学研究所，包括亨普尔、内格尔、奎因等在内的分析哲学的后起之秀加入其中，为推动分析哲学在美国的发展发挥了重要作用。但是，统一科学运动一直受到政治气候的影响，麦卡锡主义兴起之后，弗兰克等人失去了基金支持。1958年，费格尔将统一科学研究所搬迁至明尼苏达科学研究中心，波士顿的相关研究由科恩等人在波士顿大学的波士顿科学哲学研讨会（Boston Colloquioum for Philosophy of Science）继续。
