从气候变化到基因编辑伦理，研究人员在2015年解决了很多棘手的问题。他们还作出了重要发现，包括冥王星上的冰山、量子怪诞性的证据以及关于细胞内分子机制的细节。
今年，全世界开始认真对待气候变化。随着12月联合国气候峰会在法国巴黎举行，工业化国家和发展中国家均首次承诺控制或减少温室气体排放。
在这一年里，承诺减排的国家日益增多——到气候峰会召开时已达到184个，对巴黎会议将在抑制全球变暖努力中成为历史性转折点的乐观期待也在增加。这场在因11月巴黎恐怖袭击而导致安保措施升级的情况下召开的会议，在12月12日达成了一项获得195个国家批准的里程碑式协议。它要求各国承诺减少温室气体排放，并且使变暖保持在远低于2℃的范围内。
各国将在2018年评估其进展，并且从2020年开始每5年重新审视它们的气候承诺。
在对太阳系的探索中，矮行星占据了主导地位。2015年，冥王星和谷神星的微小世界破天荒第一次接受了宇宙飞船的到访，并产生了很多激动人心的图像。其中，谷神星位于火星和木星之间的小行星带中央。当“新视野”号宇宙飞船在7月14日飞过冥王星时，后者成为聚光灯的焦点。这个世界呈现出一片由冰山、氮冰川和平坦、寒冷的平原构成的地质仙境。
很少有一种方法像精准、便于使用但仍颇具争议的CRISPR Cas9基因组编辑系统那样，如此迅速地走到台前。4月，中国科学家报告称，利用此项技术编辑了不能存活的人类胚胎。这激起了研究人员和生物伦理学家在各种评论和会议中关于该技术是否应该用于人类胚胎甚至是基础研究的争论。
200多年前测试了第一支疫苗的Edward Jenner，应当会为2015年的进展感到骄傲。一项正在几内亚进行的临床试验初步分析显示，在今年4月被快速投入人类试验后，rVSV-ZEBOV埃博拉疫苗被发现为接受注射的人提供了近乎完全的保护。该疫苗包含一种活性很低且被改造后能产生埃博拉蛋白的牲畜病毒。
11月，物理学家通过举行专门会议、出书和论文集，庆祝爱因斯坦广义相对论提出100周年。爱因斯坦还在8月登上了媒体头条。当时，物理学家展示了诸如亚原子粒子等两种物体能被连接或者“纠缠”的迄今最令人信服的证据。这将使一种粒子影响另一种粒子的行为，即便两者相隔很远。
石油、天然气开发以及其他人类活动被认为触发了从瑞士到印度和中国的全球性地震，但没有一处地方像美国俄克拉何马州那样拥有如此多发的地震，并且迫使科学家急于了解、应对它们。2009年，该州开始记录到地震活动在增加。今年，俄克拉何马州经历了迄今最多的地震——目前，它每年发生的3级及以上地震远多于加州。
2015年，关于如何增强研究成果再现性的争论从歇斯底里式的绝望转到分析和行动上。从方法描述较差到数据分析存有缺陷，诸多领域的研究人员出于多种理由竞相独立复制已发表的成果。
受一些昭示沙文主义如何仍在科学界弥漫的偶然事件推动，今年关于性别歧视的讨论变得更加公开。4月，英国萨塞克斯大学进化遗传学家Fiona Ingleby在推特上称，在评审者认为加入一两名男性作者将改善分析后，《科学公共图书馆·综合》杂志拒绝了一篇她和另一位女同事合写的论文。
多亏了一项被称为冷冻电子显微镜（cryo-EM）的技术所取得的进展，今年结构生物学家揭示了生命分子机制史无前例的细节。研究人员能通过快速冷冻细胞蛋白判断它们的结构，然后利用电子显微镜在接近原子的分辨率下对其进行成像。
长久以来，为每位患者量身定制治疗方法是生物医学的一个目标。美国总统巴拉克·奥巴马通过在1月宣布推行“精准医学计划”（PMI），极大地推动了此项努力。该计划属于一个耗资2.15亿美元、将于明年提供首批资助的项目。通过此项目，NIH和合作机构将在全美召集100万人，并且收集遗传信息、健康记录甚至来自健康监控电子设备的数据。