Le conoscenze scientifiche si basano sull'osservazione e sono integrate dalla sperimentazione. La ricerca scientifica segue il metodo scientifico, un processo in quattro fasi che guida gli scienziati nell'accumulo di conoscenze.
Le quattro fasi del metodo scientifico sono l'osservazione di un fenomeno, la formulazione di un'ipotesi, la previsione di esiti futuri o altri fenomeni e la sperimentazione per testare la validità delle previsioni. Un'ipotesi diventa una teoria o legge della natura se gli esperimenti confermano la sua validità. In caso contrario, deve essere modificato o rifiutato e i dati ulteriormente esaminati. Gli scienziati postulano che le leggi fondamentali dell'universo sono immutabili, e attraverso l'osservazione e la sperimentazione, gli umani determinano la validità delle loro credenze per capire meglio la natura della realtà.
