Các nhà khoa học sử dụng phương pháp khoa học vì nó dựa trên bằng chứng, được tiêu chuẩn hóa và khách quan trong việc tiến hành các thí nghiệm. Phương pháp khoa học cho phép các nhà khoa học bám sát thực tế và tránh ảnh hưởng của các định kiến và thành kiến cá nhân trong quá trình nghiên cứu, nâng cao độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu.
Phương pháp khoa học giảm thiểu ảnh hưởng của kinh nghiệm cá nhân và niềm tin văn hóa đối với người thử nghiệm. Nó cũng cho phép các nhà khoa học chấp nhận kết quả của nghiên cứu mà không cần lọc dữ liệu hoặc thông tin. Các nhà khoa học sử dụng phương pháp khoa học để kiểm tra các giả thuyết hoặc giải pháp và để trả lời các câu hỏi. Phương pháp khoa học bao gồm một phương pháp luận chặt chẽ nhằm giảm thiểu thành kiến. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn mắc lỗi, chẳng hạn như nhầm giả thuyết với một giải pháp hoặc lời giải thích của một hiện tượng.
Các nhà khoa học sử dụng phương pháp khoa học để giải thích hoặc sửa chữa kiến thức trước đây, để thu nhận kiến thức mới hoặc để điều tra các vấn đề. Bằng chứng khoa học dựa trên bằng chứng đo lường được hoặc bằng thực nghiệm, đáng tin cậy trong việc giải quyết vấn đề. Các quy trình của phương pháp khoa học khác nhau giữa các lĩnh vực nghiên cứu, nhưng có những đặc điểm chung được chia sẻ bởi các bộ môn khác nhau. Phương pháp khoa học bao gồm các kỹ thuật quan sát, thử nghiệm, xây dựng, thử nghiệm và đo lường có hệ thống. Phương pháp khoa học cũng được sử dụng để thiết lập các lý thuyết hoặc chứng minh chúng sai. Các nhà khoa học cũng sử dụng phương pháp khoa học để sửa đổi các lý thuyết hoặc loại bỏ chúng. Các bước của phương pháp khoa học bao gồm quan sát, đặt câu hỏi và hình thành giả thuyết.