การวิจัยทางวิทยาศาสตร์
 
 
ดูบทความหลักที่ ระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์

โดยทั่วไป เป็นที่เข้าใจกันว่าการวิจัยคือการกระทำตามกระบวนการที่มีโครงสร้างเฉพาะอันใดอันหนึ่ง แม้ว่ากระบวนการต่างๆ ดังกล่าวจะมีความผันแปรแตกต่างกันไปตามลักษณะของเนื้อหางานและตามนักวิจัยอยู่บ้างก็ตาม แต่ส่วนใหญ่ทั้งงานวิจัยขั้นพื้นฐานและการวิจัยประยุกต์จะมีขั้นตอนดังต่อไปนี้:

ความเข้าใจผิดทั่วๆ ไปที่มักเกิดขึ้นได้แก่การคิดหรือการถือว่าได้พิสูจน์หรือได้ทดสอบสมมุติฐานไปแล้วด้วยกรรมวิธีนี้ แต่ที่จริงแล้ว โดยทั่วไปแล้วเราใช้สมมุติฐานตัวที่เราคาดว่าอาจจะใช้ได้เพื่อการสังเกตผลที่จะได้จากการทดลอง แต่ถ้าผลการทดลองออกมาไม่คงเส้นคงวาตามสมมุติฐานก็จะต้องล้มเลิกสมมุติฐานนั้นไป แต่อย่างไรก็ตาม ถ้าผลที่ออกมามีความคงเส้นคงวาตามสมมุติฐานจึงจะถือได้ว่าการทดลองนั้นสนับสนุนสมมุติฐาน การที่ใช้ภาษาอย่างระมัดระวังดังกล่าวนี้ก็เนื่องมาจากนักวิจัยทราบกันดีว่าสมมุติฐานทางเลือกหลายๆ สมมุติฐานที่อาจมีความคงเส้นคงวากับผลการสังเกตได้ ยังไม่อาจได้ถือว่าเป็นการพิสูจน์สมมติฐานได้แล้ว เป็นได้แต่เพียงการสนับสนุนการทดลองเชิงวิทยาศาสตร์ของในแต่ละครั้งที่มักชวนให้คิดว่าเป็นจริง ซึ่งก็ยังไม่อาจถือได้ว่าเป็นการพิสูจน์ได้แล้วเช่นกัน สมมุติฐานที่มีประโยชน์จะช่วยให้นักวิจัยสามารถรับรองผลการคาดการณ์ได้จากความแม่นยำของการสังเกตเฉพาะคราวของการทดลองนั้นๆ ในขณะที่ความแม่นยำของการสังเกตดีขึ้นเรื่อยๆ นี้ ตัวสมมุติฐานเดิมจึงไม่อยู่ในฐานะที่จะช่วยให้เกิดความแม่นยำได้อีกต่อไป ในกรณีเช่นนี้ สมมุติฐานใหม่ก็จะเกิดขึ้นมาท้าทายสมมุติฐานเดิมต่อไปอีก สมมุติฐานใหม่ที่ทำให้การคาดการณ์แม่นยำขึ้นนี้ก็จะกลายเป็นสมมุติฐานที่มาแทนที่