所謂科學的研究方法，很明顯就是科學工作者在從事某項科學發現時所採用的方法。但是。這個過於簡單的說明對我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細的說明呢？
好吧！我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
（１）在進行科學研究時，應當首先認識到問題的存在。例如，在研究物體的運動時，首先應當注意到物體為什麼會像它所發生的那樣進行運動，亦即物體為什麼在某種條件下會運動得越來越快（加速運動），而在另一種條件下則會運行得越來越慢（減速運動）。
（２）要把問題的非本質方面找出來，加以剔除。例如，一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。
（３）要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數據都收集起來。在古代和中世紀，這一點僅僅意味著如實地對自然現象進行敏銳觀察。但是進入近代以後，情況就有所不同了，因為人們從那時起已經學會去模仿各種自然現象，也就是說，人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使物體按一定的方式運動，以便取得與該問題有關的各種數據。例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來；這樣做時，既可以用各種大小不同的球，也可以改變球的表面性質或者改變斜面的傾斜度，等等。這種有意設計出來的情況就是實驗，而實驗對近代科學起的作用是如此之大，以致人們常常把它稱為「實驗科學」，以區別於古希臘的科學。
（４）有了這些收集起來的數據，就可以作出某種初步的概括，以便盡可能簡明地對它們加以說明，亦即用某種簡明扼要的語言或者某種數學關係式來加以概括。這也就是假設或假說。
（５）有了假說以後，你就可以對你以前未打算進行的實驗的結果作出推測。下一步，你便可以著手進行這些實驗，看看你的假說是否成立。
（６）如果實驗獲得了預期的結果，那麼，你的假說便得到了強有力的事實依據，並可能成為一種理論，甚至成為一條「自然定律」。
當然，任何理論或自然定律都不是最後定論。這一過程會一次又一次地重複下去。新的數據，新的觀察和新的實驗結果將不斷出現，舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律所替代，因為這些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各種現象，而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現象。
以上這些，正如我已經說過的，是一種理想的科學研究方法。但是在真正的實踐中，科學工作者並不需要像做一套柔軟體操那樣一步一步地進行下去，而且他們通常也不這樣做。
比起旁的事情來，像直覺、洞察力甚至運氣這一類因素常常更起作用。在整部科學史中充滿了這樣的例子。有不少科學家僅僅根據很不充分的數據和很少一點實驗結果（有時甚至一點實驗結果也沒有），便突然靈機一動，得出了有用的、合乎事實的論斷。這樣的論斷，如果按部就班地通過上述理想的科學研究方法進行，就可能要用好幾年的時間才能得到。
例如，凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候，突然領悟到苯的化學結構的。洛維則在半夜醒來的時候，突然得到了關於神經刺激的化學傳導問題的答案。格拉澤卻由於無聊地凝視著一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說，一切都是憑好運氣得來的，根本不需要動腦筋去思考呢？不，絕對不是的。這樣的「好運氣」只有那些具有最好領悟力的人才會碰上，換句話說，有些人之所以會碰上這樣的「好運氣」，只是因為他們具有十分敏銳的直覺，而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經驗、深刻的理解力和平時愛動腦筋換來的。