Le modèle de dialogue propose que la science et la religion, tout en maintenant leur autonomie méthodologique, peuvent et doivent engager une conversation substantielle sur des questions partagées concernant la réalité, la nature humaine et la finalité cosmique. Cette approche affirme que les deux domaines offrent des perspectives partielles mais complémentaires sur ces questions fondamentales, et qu'un dialogue authentique entre eux peut enrichir la compréhension sans compromettre l'intégrité de chaque discipline. Le modèle met typiquement l'accent sur des zones de convergence telles que les origines cosmologiques, les études sur la conscience, l'éthique environnementale et la nature de la personne humaine, soutenant que les découvertes scientifiques et les intuitions religieuses peuvent mutuellement éclairer les discussions dans ces domaines. Les partisans maintiennent qu'un tel dialogue exige que les participants reconnaissent à la fois les limites légitimes et les contributions potentielles de chaque champ.
Le modèle de dialogue a émergé de manière proéminente à la fin du 20e siècle à travers des figures comme Ian Barbour dans Religion and Science (1997), qui l'a distingué des approches de conflit, d'indépendance et d'intégration. Arthur Peacocke a développé le modèle dans Theology for a Scientific Age (1990), mettant l'accent sur le réalisme critique comme fondement épistémologique partagé. John Polkinghorne, dans Belief in God in an Age of Science (1998), a exemplifié l'approche par sa double expertise de physicien et théologien. Philip Clayton a fait progresser le modèle dans God and Contemporary Science (1997), se concentrant sur l'émergence et l'action divine. Les conférences de l'Observatoire du Vatican, documentées dans des ouvrages comme Physics, Philosophy and Theology (1988), ont institutionnalisé cette approche. Les défenseurs contemporains incluent Alister McGrath dans Science and Religion: A New Introduction (2020) et le financement par la Fondation Templeton de recherches interdisciplinaires.
Les critiques de la perspective naturaliste scientifique, comme Jerry Coyne dans Faith Versus Fact (2015), soutiennent que le dialogue légitime des erreurs de catégorie en traitant les affirmations religieuses comme épistémiquement comparables aux affirmations scientifiques. Ils affirment que la méthodologie empirique de la science et l'approche basée sur la foi de la religion sont fondamentalement incompatibles pour un échange significatif. Les défenseurs du dialogue répondent que cette critique présuppose un scientisme étroit et ignore les dimensions rationnelles de la religion. Du côté religieux, les critiques craignent que le dialogue risque de réduire la vérité théologique à ce qui s'accorde avec le consensus scientifique actuel. Des défenseurs comme Nancey Murphy dans Theology in the Age of Scientific Reasoning (1990) répliquent qu'un dialogue approprié respecte les différences méthodologiques tout en explorant les connexions conceptuelles. Le modèle fait face au défi d'éviter à la fois le concordisme non critique et l'harmonisation artificielle.
Contrairement à la thèse du conflit, qui postule une opposition inhérente, le modèle de dialogue voit une tension créative. Il diffère du modèle d'indépendance (NOMA) en rejetant la compartimentation stricte, arguant que science et religion abordent des questions qui se chevauchent sur la réalité. Contrairement au modèle d'intégration, il maintient des frontières méthodologiques plus claires, évitant la synthèse systématique. Le principe de complémentarité partage l'appréciation du modèle de dialogue pour les perspectives multiples mais tend vers des formulations paradoxales, tandis que le dialogue recherche un engagement conceptuel plus direct.