Ponieważ nauka oferuje sposób, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące kosmosu w jasny, racjonalny sposób, z dowodami na to poparcie, niezbędna jest wiarygodna procedura w celu uzyskania najlepszych informacji. Procedura ta jest powszechnie nazywana metodą naukową i składa się z następujących ośmiu kroków: obserwacja, zadawanie pytań pytanie, zbieranie informacji, formułowanie hipotez, testowanie hipotezy, wyciąganie wniosków, raportowanie i ocena.
Starożytny grecki Arystoteles jako pierwszy zaproponował obserwację i pomiar jako metodę zdobywania wiedzy o świecie. W kolejnych stuleciach myśliciele udoskonalili te idee, zwłaszcza islamski uczony Ibn al-Haytham, który opracował wczesna forma metody naukowej oraz Galileusz, który podkreślał znaczenie testowania zmiennych w eksperymenty.
Pierwszym krokiem metody naukowej jest obserwacja zjawiska, czego efektem jest drugi krok: pytanie, dlaczego to zjawisko występuje. Po zebraniu wystarczającej ilości odpowiednich informacji na dany temat można sformułować hipotezę (wyuczone przypuszczenie).
Hipotezę należy następnie przetestować, przeprowadzając eksperyment, który powinien wykazać, czy domysł jest prawdziwy, czy fałszywy. Aby mieć pewność, że wszelkie otrzymane dane będą dokładne, eksperyment należy powtórzyć kilka razy, biorąc pod uwagę zmienne.
Dopiero po przeanalizowaniu uzyskanych danych można wyciągnąć wniosek. Nawet po sformułowaniu wniosku należy go zgłosić, po czym konieczna będzie ocena wniosku przez: szukanie ewentualnych błędów w procedurze i ustalanie pytań uzupełniających, aby dowiedzieć się więcej na ten temat zjawisko.
Czasami ciągła kontrola zjawiska poprzez nowe obserwacje i eksperymenty może skutkować opracowanie teorii, którą można zastosować do innych niepowiązanych obszarów, ale można ją zmienić, jeśli pojawią się nowe dowody powierzchnie. Teoria może stać się prawem, gdy jest uniwersalna i nie można jej zmienić w czasie.