Phương pháp khoa học rất quan trọng vì nó là một phương pháp dựa trên bằng chứng để thu thập kiến thức. Không giống như các phương pháp trực quan, triết học hoặc tôn giáo để thu thập kiến thức, phương pháp khoa học dựa vào các thử nghiệm thực nghiệm, có thể lặp lại để tiết lộ sự thật.
Khái niệm chính của phương pháp khoa học là các nhà khoa học có thể trả lời các câu hỏi và kiểm tra các giả thuyết, hoặc các giải pháp tiềm năng, thông qua các thí nghiệm được kiểm soát cao. Mặc dù phương pháp khoa học mang tính khuôn khổ khái niệm hơn là một công thức rời rạc, được chuẩn hóa, nhưng các nguyên tắc của nó cho phép các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới kiểm tra công việc của nhau để đảm bảo rằng kết quả ban đầu là chính xác.
Các giáo viên hướng dẫn học sinh tiểu học và trung học thường miêu tả phương pháp này như một quy trình gồm nhiều bước nhất quán. Một khuôn khổ chung thường bao gồm một câu hỏi, một giai đoạn nghiên cứu, sự phát triển của một giả thuyết, việc kiểm tra giả thuyết và tổng hợp một kết luận. Trong thực tế, phương pháp khoa học hiếm khi đi theo một con đường tuyến tính như vậy. Các nhà nghiên cứu thường điều tra một số giả thuyết đồng thời trong khi tiến hành các thí nghiệm phức tạp.
Ngoài ra, các nhà khoa học phải điều chỉnh cách tiếp cận của họ với phương pháp khoa học, tùy thuộc vào chi tiết công việc của họ. Ví dụ, các nhà hóa học có thể thiết kế một quy trình thí nghiệm thẳng để kiểm tra giả thuyết của họ, nhưng các nhà sinh học có thể gặp khó khăn trong việc thiết kế các thí nghiệm để kiểm tra các giả thuyết về sự tiến hóa. Tương tự như vậy, các nhà thiên văn học phải tìm ra cách để kiểm tra các ý tưởng và lý thuyết của họ với các đối tượng ở khoảng cách xa.
