Ba thái độ quan trọng nhất cần có trong nghiên cứu khoa học là chủ nghĩa kinh nghiệm, chủ nghĩa duy lý và chủ nghĩa hoài nghi. Tất cả chúng đều liên quan đến việc tiếp cận các vấn đề khó khăn với một suy nghĩ và khuôn mẫu lý luận cụ thể. Tìm hiểu khoa học dựa trên việc xử lý các sự kiện, suy luận logic và không ngừng tìm kiếm kiến thức mới.
Chủ nghĩa kinh nghiệm là sự phụ thuộc vào các dữ kiện và sự đo lường. Bằng chứng thực nghiệm là bằng chứng được trải nghiệm bằng năm giác quan và do đó, có thể được lặp lại và trải nghiệm bởi nhiều người. Một trong những yêu cầu để một tuyên bố hoặc tập hợp kết quả được cộng đồng khoa học chấp nhận là một thử nghiệm phải có các tình huống và kết quả lặp lại.
Chủ nghĩa duy lý là thực hành sử dụng các quy trình suy nghĩ logic để hiểu thế giới. Tư tưởng lôgic đi đôi với chủ nghĩa kinh nghiệm, sử dụng các dữ kiện để tạo ra suy luận. Một chuỗi lập luận suy diễn theo sau rằng nếu tình huống A được đặt ra, thì kết quả B sẽ xảy ra. A là đúng; do đó B cũng đúng. Chủ nghĩa duy lý cố gắng gạt suy nghĩ theo cảm xúc và mơ mộng sang một bên, chỉ tập trung vào các sự kiện trong tầm tay.
Chủ nghĩa hoài nghi là khả năng đặt câu hỏi về kết luận. Khoa học luôn luôn tạo ra những nền tảng mới, và một số sự kiện đã được chấp nhận trước đây trở thành câu hỏi. Chủ nghĩa hoài nghi cho phép các nhà khoa học thay đổi niềm tin khi đối mặt với những bằng chứng mới hơn là bám vào những niềm tin cũ.
