Tā kā zinātne piedāvā veidu, kā atbildēt uz jautājumiem par kosmosu skaidri, racionāli un ar pierādījumiem, kas to pamato, ir nepieciešama uzticama procedūra, lai iegūtu vislabāko informāciju. Šo procedūru parasti sauc par zinātnisko metodi, un tā sastāv no šādiem astoņiem posmiem: novērošana, uzdošana a jautājums, informācijas vākšana, hipotēzes veidošana, hipotēzes pārbaude, secinājumu izdarīšana, ziņošana un vērtējot.
Sengrieķu Aristotelis bija pirmais, kurš ierosināja novērošanu un mērīšanu kā metodi, lai iegūtu zināšanas par pasauli. Turpmākajos gadsimtos domātāji pilnveidos šīs idejas, it īpaši islāma zinātnieks Ibn al-Haytham, kurš izstrādāja agrīna zinātniskās metodes forma, un Galileo, kurš uzsvēra mainīgo lielumu testēšanas nozīmi eksperimenti.
Pirmais zinātniskās metodes solis ir parādības novērošana, kā rezultātā tiek iegūts otrais solis: jautājums, kāpēc minētā parādība notiek. Pēc pietiekama daudzuma atbilstošas informācijas savākšanas par apskatāmo tēmu var formulēt hipotēzi (izglītotu minējumu).
Pēc tam hipotēze jāpārbauda, veicot eksperimentu, kam jāpierāda, vai minējums ir patiess vai nepatiess. Lai pārliecinātos, ka visi iegūtie dati būs precīzi, eksperiments jāatkārto vairākas reizes, ņemot vērā mainīgos.
Tikai pēc iegūto datu analīzes var izdarīt secinājumu. Pat tad, kad ir izdarīts secinājums, par to jāziņo, pēc kura secinājumu būs nepieciešams novērtēt līdz meklējot iespējamās procedūras kļūdas un nosakot papildu jautājumu, lai uzzinātu vairāk par parādība.
Dažreiz ilgstoša parādības pārbaude, izmantojot jaunus novērojumus un eksperimentus, var izraisīt teorijas izstrāde, kuru var pielietot citās nesaistītās jomās, bet to var mainīt, ja rodas jauni pierādījumi virsmām. Teorija var kļūt par likumu, kad tā ir universāla un laika gaitā to nevar mainīt.