Quan sát định tính trong khoa học là khi nhà nghiên cứu thu thập thông tin một cách chủ quan, tập trung nhiều hơn vào sự khác biệt về chất lượng hơn là sự khác biệt về số lượng, thường liên quan đến ít người tham gia hơn. Quan sát định tính quan tâm hơn đến việc đưa ra và biết tất cả các chi tiết thân mật về từng người tham gia và được tiến hành ở cấp độ cá nhân hơn để nhà nghiên cứu có thể khiến những người tham gia tâm sự với nhà nghiên cứu.
Khi những người tham gia cảm thấy thoải mái với nhà nghiên cứu và tâm sự với họ, nhà nghiên cứu có thể nhận được thông tin mà họ cần để thực hiện các quan sát cụ thể. Hầu hết các nghiên cứu quan sát định tính diễn ra trong môi trường tự nhiên chẳng hạn như nơi công cộng và yêu cầu người tham gia trả lời câu hỏi bằng lời của họ. Các quan sát và nghiên cứu định tính thường được thực hiện bởi các nhà khoa học xã hội, nhà tâm lý học và nhà xã hội học với mục tiêu hiểu rõ hơn về hành vi của con người và động vật.
Mặt khác, quan sát định lượng là một hoạt động thu thập thông tin một cách khách quan. Nó tập trung vào những thứ như thống kê, phân tích số và đo lường. Quan sát định lượng thường đo lường mọi thứ, chẳng hạn như hình dạng, kích thước, màu sắc, khối lượng và các con số để tìm kiếm sự khác biệt giữa các đối tượng thử nghiệm. Đây là phương pháp quan sát được sử dụng phổ biến nhất ngoại trừ các ngành khoa học xã hội trong đó quan sát định tính là phương pháp quan sát được sử dụng phổ biến nhất.