Teaduslik meetod koosneb mitmest etapist, mida teadlased eksperimentide läbiviimiseks kasutavad. Sõnal "vaatlus" on teaduslikus meetodis kaks tähendust. Esiteks on teadlase vaade maailmale, kuna see viib hüpoteetilise teooriani. See on teadusliku meetodi esimene samm ja seda saab esitada kahel viisil, kas loodusliku või etapiviisilise vaatlusena. Teiseks on teaduslikku meetodit kasutades katses andmete kogumisel kahte tüüpi vaatlusi: kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid.
Täheldatud loomulikult
Kui teadlane asub midagi teadusliku meetodi abil tõestama, peab ta kõigepealt midagi loodusmaailmas jälgima. Näiteks esitas Sir Isaac Newton teooria, et pärast puu pealt kukkunud õuna vaatlemist oli raskusjõuks nimetatud jõud. See oleks loomulik tähelepanek. Newton nägi looduses midagi juhtuvat ilma enda või kellegi teise sekkumiseta. Seda tüüpi vaatlus tähendab, et teadlane jälgib katse ajal sündmuse toimumist ja ootab seda.
Järkjärguline vaatlus
Kui Isaac Newton oleks pärast oma rõdult õuna kukutamist oma gravitatsiooniteooria välja mõelnud, iseloomustaks tema vaatlust lavastatud. Paljud katsed algavad sellest, et teadlane mõtleb "mis oleks, kui oleks" - näiteks: "Mis siis, kui ma lasen selle õuna rõdult maha? Mis juhtub?" Selles vaatlusvormis loob teadlane hüpoteetilise teooria looduses millelegi mõtlemisest, loodusse sekkumisest ja sündmuse jälgimisest. Seda tüüpi vaatlused tingivad tavaliselt, et vaatluse tulemusel saadud katsed tuleb uuesti luua.
Kvantitatiivne vaatlus
Teadusliku meetodi järgi alustab ta katset, kui teadlane on välja pakkunud teooria, mis põhineb millegi looduses vaatlemisel. Kui katse on käimas, tuleb seda jälgida. Teadlane registreerib katse vaatlused ja kogub andmeid. Üks meetodi käigus andmete kogumise vorm on kvantitatiivne. Selles vaatlusvormis katse ajal kasutatakse matemaatilisi mudeleid ja loodetakse, et teadlane kogub numbritel põhinevat teavet, näiteks kui palju õunu langes puult või rõdult. Kvantitatiivne vaatlus on tavaline füüsikas, bioloogias ja loodusteadustes.
Kvalitatiivne vaatlus
Kui teadlane teeb katse, mis nõuab vaatlusi katses toimunu kvaliteedi kohta, loetakse seda kvalitatiivseks vaatluseks või andmeteks. Näidetena võib tuua rõdult või puult kukkunud õunte kuju või selle, mis nendega kukkumisel juhtus. Kvalitatiivseid vaatlusi saab hõlpsalt kõrvale jätta katsetes, mis nõuavad rangeid matemaatilisi andmeid, kuid need tehakse siiski. Kvalitatiivsed vaatlused võivad tõlgendamist vajavates katsetes olla väga olulised.