Η επιστημονική μέθοδος είναι ένας τρόπος απόκτησης γνώσης μέσω του πειράματος. Έχει σχεδιαστεί για να ακυρώνει τις τυπικές ανθρώπινες προκαταλήψεις στη συλλογιστική, ενθαρρύνοντας την αναπαραγωγιμότητα και τον διασταυρωτικό έλεγχο. Οι επιστήμονες σχηματίζουν υποθέσεις, ή μορφωμένες εικασίες, σχετικά με πτυχές του κόσμου και στη συνέχεια τις δοκιμάζουν. Αυτά τα πειράματα πρέπει να μπορούν να αναπαραχθούν εύκολα, έτσι ώστε άλλοι επιστήμονες να μπορούν να διασταυρώσουν τα δεδομένα. Μετά από ενδελεχή δοκιμή, μια υπόθεση μπορεί να υποστηριχθεί ή να αντικρουστεί από τα δεδομένα.
Όταν ένα σύνολο συμπληρωματικών υποθέσεων αποδειχθεί σωστό, μπορεί να ενσωματωθούν σε ένα είδος «μετα-υπόθεσης» που ονομάζεται θεωρία. Οι θεωρίες δεν μπορούν ποτέ να αποδειχθούν απόλυτα σωστές, και σύμφωνα με τους επιστήμονες, τίποτα δεν μπορεί. Εδώ είναι που οι επιστήμονες βρίσκονται σε αντίθεση με τους θεϊστές και τους πνευματιστές, που πιστεύουν ότι μέσω της προσευχής ή του διαλογισμού μπορεί κανείς να έχει πρόσβαση σε απόλυτες αλήθειες. Σύμφωνα με την επιστημονική μέθοδο, καμία θεωρία δεν είναι ιερή, και ακόμη κι αν χιλιάδες πειράματα το υποστηρίζουν, μπορεί κανείς να το αποδείξει ότι είναι λάθος.
Εάν μια θεωρία επιβεβαιωθεί εξαιρετικά καλά για μεγάλο χρονικό διάστημα και θεωρείται δεδομένη στη συντριπτική πλειοψηφία της επιστημονικής κοινότητας, αποκτά το καθεστώς ενός φυσικού νόμου ή ενός φυσικού νόμου. Οι φυσικοί νόμοι, όπως «η βαρύτητα κάνει τα πράγματα να πέφτουν» είναι σχεδόν τόσο κοντά στην απόλυτη βεβαιότητα που μπορούμε να αποκτήσουμε για το σύμπαν. Καθώς οι θεωρίες, ειδικά οι στέρεες εμπειρικές θεωρίες, κάνουν λεπτομερείς ποσοτικές προβλέψεις σχετικά με τα φαινόμενα που επιδιώκουν να εξηγήσουν, μπορεί να είναι πολύ απλό να τις αντικρούσουμε εάν δεν έχουν προγνωστική δύναμη.
Η επιστημονική μέθοδος είναι πάνω από χίλια χρόνια και χρονολογείται από το έργο του Ibn al-Haytham (965-1039). Ο Al-Haytham ήταν ένας πραγματικός πρωτοπόρος, που μερικές φορές αποκαλείται «ο πρώτος επιστήμονας», ο οποίος εφηύρε την επιστημονική μέθοδο και συνέβαλε σημαντικά σε πάνω από δώδεκα επιστημονικά πεδία, κυρίως στην οπτική.
Η επιστημονική μέθοδος δεν ορίζεται επακριβώς, αλλά σχεδόν όλοι οι επιστήμονες συμφωνούν ότι περιλαμβάνει επαναλήψεις αυτών των τεσσάρων βημάτων: χαρακτηρισμούς (παρατηρήσεις και ορισμοί), υποθέσεις, προβλέψεις και πειράματα για τον έλεγχο όλων των προηγούμενων μερών της ακολουθίας. Η επιστημονική μέθοδος δεν είναι μια αυστηρή συνταγή, αλλά μια ρευστή τεχνική για την αποκάλυψη της αλήθειας.