Найбільш поширеним методом пізнання є спостереження. Око — основний «інструмент» спостерігача.
Спостереження бувають довготривалими та короткотривалими та супроводжуються описом. Правильно зроблений опис результатів спостереження є важливим науковим документом. Тому вчені ведуть польові щоденники, лабораторні журнали, де записують свої спостереження. Їх тривалий час зберігають в архівах.
Іноді для детального вивчення об'єктів чи явищ природи недостатньо тільки спостерігати.
Результати фіксують у вигляді нотаток (записують текстом), таблиць, діаграм тощо.
Дізнатися про те, який об'єкт має більшу масу (на скільки грамів більше чи у скільки разів більше), можна за допомогою зважування, тобто вимірювання маси.
Вимірювати можна також розміри й масу тіл, швидкість руху, тривалість певних явищ. Для проведення вимірювань використовують вимірювальні прилади, а також одиниці вимірювання:
- довжини — кілометр, метр, дециметр, сантиметр, міліметр тощо;
- часу — століття, рік, місяць, тиждень, доба, година, хвилина, секунда, тощо;
- маси — тонна, центнер, кілограм, грам, міліграм тощо;
- місткості — літр, мілілітр тощо.
Іноді для детального вивчення об'єктів чи явищ природи недостатньо тільки спостерігати чи виміряти. Отримати інформацію про властивості об'єкта або сам об'єкт можна за допомогою експерименту.