Gastronomi ile ilişkili önemli kavramlardan biri de bilim temelli pişirme (science-based cooking) kavramıdır. Bilim temelli pişirme ilk olarak“Özellikle haute mutfağı bağlamında, yeni yemeklerin geliştirilmesi amaçlı gıda biliminin ve diğer disiplinlerin ilkelerinin ve araçlarının bilinçli bir şekilde uygulanması” tanımlandı. Bu kavram, üstün nitelikli yemeklerin geliştirilmesi için tüm bilim dallarında ve bilim alanlarının ilişki içerisinde olduğu farklı olgular olan sanat, inanç, tarım vb. alanlar arasındaki ilişkilerden de faydalanılarak gastronomi disipline katkı sağlanması prensibine dayanmaktadır. Bilim temelli pişirme, şefler tarafından yeni yiyecekler yaratmak veya geleneksel yiyeceklere yaratıcı bir dokunuş getirmek için benimsenen bir yaklaşımı temsil etmektedir.

Literatürde moleküler gastronomi ile birbirine karıştırılabilecek olan bilim temelli pişirme, üstün yiyecekler geliştirilmesinde tıpkı moleküler gastronomi gibi doğa bilimlerinden yararlanmanın yanı sıra özellikle mutfak sanatları ile de ilgilenmektedir. Bu kavram moleküler gastronomi de göz ardı edilen uygulamayı ve sosyal bilimleri de kapsayarak pişirme işleminin ilişkili olduğu diğer alanlardan da faydalanılması gerektiği ilkesini savunmaktadır. Moleküler gastronomi yemek pişirme esnasında gıdalar üzerinde meydana gelen değişimleri inceleyerek bilimsel açıdan yeni fonemolojik olguları keşfetmeye çalışmaktadır. Bu bağlamda, moleküler gastronomi, mutfaklarda hazırlanan yiyeceklerin geliştirilmesi, yeni yiyeceklerin yaratılması ve yiyeceklerin temel özellikleriyle ilgilenen bilimsel disiplin olarak tanımlanabilir. Bu nedenle, gıdaların bilimsel çalışmasını ve bu bilginin gıdaları geliştirmek için uygulanmasını içeren daha genel gıda bilimi ve teknolojisi alanının bir alt kümesidir. Bu alt alanın gerekliliği “Yemek pişirme esnasında ortaya çıkan olayların gıda biliminde ihmal edildiği” düşüncesinden doğdu. Bu bağlamda moleküler gastronomi bir pişirme tekniği değildir ve literatürde moleküler gastronominin bir pişirme şekli veya tarzı olmadığı defalarca vurgulanmaktadır.

Örneğin sufle moleküler gastronomi kapsamında açıklanmaya çalışırlırsa, sufle yapımındaki tekniği suflenin doğru bir biçimde kabarması, sufledeki tuz miktarının ise tekniksel bir olgudan öte mutfak sanatının bir unsuru ve son olarak misafirinizin yüz ifadesinden iyi bir sufle yaptığınızın anlaşılmasını ise sosyal bir bağ olarak açıklanabilir. Ancak, kurulan sosyal bağa ilişkin yapılan çalışmalar sosyal bilimlerin alanına girmekte ve özellikle pişirme yani uygulama kısmı ise mutfak sanatı ile ilgilidir. Bu nedenle moleküler gastronomi disiplini içerisinde özellikle mutfak sanatı gibi konuların araştırılması yetersiz kalmaktadır. Örneğin farklı inançlar açısından gastronomideki yeni mutfak akımlarının ne gibi bir sosyolojik etki yaratacağının helal veya koşer gibi kavramlar açısından açıklanmaya çalışılması moleküler gastronomi disiplinin çalışma alanına girmemektedir. Veya moleküler gastronomi mutfak akımlarına yönelik turizm bilimi araştırmacılarının yapmış olduğu turist davranışlarına yönelik konular ile daha çok fen bilimleri konusu olan moleküler gastronomi disiplini arasında bir bağ kurulamamaktadır.

Bilim temelli pişirme yaklaşımı; yeni görünüm, doku veya tatlara sahip yeni yiyecekler üretmek için geleneksel malzemeler ve pişirme prosedürleriyle bağlantılarını koparmak isteyen şeflerin istekliliği ile karakterize edilmektedir. Bu şefler, yiyecek üretmek için yeni malzemeler ve teknolojilerle denemeye isteklidirler. Bu kavram her ne kadar moleküler pişirme kavramı ile benzer olsa da literatürde bu şekilde tanımlanmasındaki amaç “moleküler mutfak” ve moleküler gastronomi kavramının sıklıkla birbiri yerine yanlış bir şekilde kullanılmasıdır.