Atât cercetarea de bază, cât și cea aplicată sunt importante pentru progresul cunoștințelor umane, dar funcționează în moduri ușor diferite și au obiective finale diferite în vedere. Cercetarea de bază sau pură este efectuată exclusiv în scopul de a culege informații și de a construi pe baza cunoștințelor existente, spre deosebire de cercetarea aplicată, care este orientată spre rezolvarea unei anumite întrebări. Un neurolog care studiază creierul pentru a afla despre funcționarea lui generală face cercetări de bază, în timp ce un neurolog care caută originile bolii Alzheimer este implicat în cercetare aplicată.
Adesea, cercetarea aplicată se bazează pe cercetarea de bază existentă. Cercetarea de bază ar putea fi considerată baza cunoștințelor care oferă oamenilor informațiile de bază de care au nevoie pentru a urma anumite domenii de cercetare. În exemplul celor doi neurologi de mai sus, de exemplu, neurologul implicat în cercetarea aplicată asupra unei afecțiuni neurologice va folosi probabil cercetările publicate de neurologul care studiază în general creierul.
Liniile dintre cercetarea de bază și cea aplicată se pot estompa. De exemplu, un cercetător care se joacă cu bateriile și metodele de stocare a energiei s-ar putea împiedica accidental de o baterie revoluționară care ar putea fi utilizată ca produs comercial. În acest caz, cercetările efectuate pentru a dezvolta în general modalități de înțelegere și stocare a energiei ar putea avea o aplicație imediată în lumea reală, cum ar fi stocarea energiei solare prinse de panourile solare pe o casă.
În cercetarea de bază, teoriile generale, ideile și întrebările sunt explorate și testate, de unde vine universul până la modul în care animalele comunică. Unii oameni au sugerat că acest tip de cercetare nu ar trebui să aibă prioritate, pentru că nu întotdeauna are ca rezultat un beneficiu imediat pentru oameni, dar fără cercetare de bază, multe programe de cercetare aplicată ar fi greu de obținut începutul de care au nevoie. Efectuarea cercetării de bază asigură că cercetătorii aplicați nu trebuie să reinventeze roata de fiecare dată când încep un nou proiect, pentru că temelia a fost făcută.
Unii cercetători preferă să se concentreze pe un tip de cercetare sau pe altul, abordând curiozitatea naturală sau preocupările legate de problemele specifice cu care se confruntă oamenii. Alții pot zbura înainte și înapoi, sau se trezesc să înceapă un proiect care ar putea fi considerat de bază, care devine aplicat, sau invers. Flexibilitatea în cercetare este esențială, deoarece promovează inovarea și noi abordări ale problemelor științifice. Cercetarea de bază este uneori criticată ca fiind un porc de finanțare, dar, de fapt, ambele tipuri de cercetare pot fi costisitoare, iar investiția în cercetarea de bază economisește bani pe termen lung prin promovarea explorării cunoștințelor generale.