Quan sát là công cụ chính được sử dụng để thu thập và ghi lại dữ liệu. Các nhà khoa học dựa vào quan sát để xác định kết quả của lý thuyết. Các giả thuyết được kiểm tra dựa trên sự quan sát bằng các công cụ hoặc giác quan của con người.
Quan sát đã được các nhà khoa học sử dụng ít nhất là từ thời Hy Lạp cổ đại. Việc quan sát giun đất đã khiến nhiều nhà triết học và khoa học học cách xác định và định lượng kết quả của các nghiên cứu khoa học. Hình thức điều tra này đã giúp các nhà khoa học có thể kiểm tra các lý thuyết mới khi các phương pháp quan sát khác nhau được phát triển. Các hình thức quan sát mới xuất hiện khi công nghệ tiến bộ. Điều này mở rộng khả năng quan sát và tìm hiểu khoa học.
Sự quan sát không chỉ giới hạn đối với các nhà khoa học. Đây cũng là một trong những cách chính mà con người và động vật học cách tương tác trong môi trường tương ứng của chúng. Quan sát là khi một cái gì đó được chú ý và sau đó được công nhận là quan trọng. Quá trình này giúp ích cho các mức độ tồn tại cơ bản, chẳng hạn như sự hiểu biết của một cá nhân để không bước ra đường đông đúc mà không tìm kiếm phương tiện giao thông đang tới.
Động vật tuân theo các cấp độ quan sát cơ bản tương tự. Nếu một con vật nhìn thấy những con vật khác kiếm ăn ở một địa điểm cụ thể, nó sẽ nhận ra hành vi đó là manh mối cho một bữa ăn có thể xảy ra. Các nhà khoa học thường dựa vào các công cụ để giúp họ tạo ra các quan sát ở mức độ khách quan hơn.
