О методологии можно говорить в широком и узком смысле, имея в виду либо общие закономерности научного познания и требования, предъявляемые к нему, либо конкретные приёмы проведения исследования в определённой области, которые часто называют методиками. Общая методология научного познания рассматривает структуру научного исследования как такового и формулирует те требования, которым оно должно отвечать.

Следует выделить те аспекты научного исследования, которые относятся к сфере общей методологии. Прежде всего, это вопросы, касающиеся истинности научных знаний, т. е. соответствия наших представлений самому предмету исследования. Идеалом научного познания выступает объективное знание, свободное от всяких искажений, связанных с ограниченностью познавательных возможностей отдельного индивида или со свойственной человеку предвзятостью суждений. Научная методология формулирует требования, соблюдение которых призвано исключить невольное искажение информации, гарантировать валидность (надёжность, достоверность) полученных данных.

Одно из главных требований научной методологии – это воспроизводимость результатов исследования. Оно означает, что должна существовать принципиальная возможность проверить справедливость любых заключений, претендующих называться научными. Требование воспроизводимости результатов означает также, что описание опыта должно содержать всю существенную информацию об условиях его проведения. Любой другой исследователь должен быть в состоянии повторить опыт и убедиться в справедливости сделанных на его основании выводов.

Другой отличительной особенностью научного подхода является стремление осуществить тщательный контроль всех условий протекания изучаемых процессов, что устраняет источники возможного искажения информации. Осуществляя такой контроль, учёный полагается не просто на непосредственные данные своих органов чувств, а использует специальные технические приспособления (измерительные приборы, видеокамеры, фотоаппаратуру и др.).

Но задачи науки не ограничиваются только описанием явлений, хоты всякая эмпирическая наука начинается с наблюдения и описания. Функцией науки является также объяснение, т. е. раскрытие внутренних и устойчивых связей явлений между собой. Важнейшим типом связей, интересующих учёных, выступают причинно-следственные связи. Знание причин и условий их проявления позволяет управлять ходом процесса. Прикладная наука как раз и занимается использованием накопленных знаний о природе явлений для решения практических задач, для разработки эффективных средств управления всевозможными естественными процессами.

В своём прикладном аспекте наука непосредственно выходит на практику, обслуживает её потребности. Однако прежде чем использовать знания, их нужно получить. Этим занимается фундаментальная наука, которая подразделяется на эмпирическую и теоретическую сферы исследования. В развитых научных дисциплинах существует разделение учёных на экспериментаторов и теоретиков.

Учёные-экспериментаторы в области естественных наук проводят свои исследования в специально оборудованных лабораториях. В социальных науках основная масса эмпирических исследований проходит в "поле", т. е. естественной обстановке. Ведущим методом эмпирических исследований является индукция – движение мысли от частного к общему, от конкретного к абстрактному. Индуктивными иногда называют опытные науки в целом, поскольку логика исследования в них ведёт от накопления фактов к их систематизации и построению объяснительных схем. Это не значит, что они не имеют своей теории. Просто сама теория оказывается вторичной по отношению к наблюдению.

Учёный-теоретик работает преимущественно в тиши кабинета. Необходимые ему данные он черпает главным образом из литературы по специальности. Он занимается мыслительной переработкой уже накопленного материала, по-новому организует его, оттачивает существующие концепции. В его деятельности ведущим методом является дедукция, которая заключается в логическом выведении определённых следствий из принятых общих положений. Задача теоретика – проверить соответствие теории имеющимся эмпирическим данным (фактам), проанализировать саму научную теорию на предмет её внутренней логической строгости, обнаружить неявные следствия из общих теоретических положений, сделать на этой основе соответствующие практические выводы и прогнозы.

Возникая как вторичное образование по отношению к эмпирическому исследованию, теория затем начинает жить своей относительно самостоятельной жизнью. Она содержит в себе особый познавательный потенциал, позволяет путём сопоставления известных фактов делать выводы о существовании каких-то ещё не открытых явлений и закономерностей.

Противопоставление эмпирического и теоретического исследования, индуктивного и дедуктивного методов весьма условно. В реальном процессе исследования постоянно происходит переход от эмпирического анализа к теоретическому (и наоборот), сочетаются методы индукции и дедукции.

Базовыми элементами научной теории являются понятия, в которых отражаются существенные отличительные (внутренние, специфические) свойства предметов и явлений. Формирование понятий – это мыслительный процесс обобщения эмпирических данных, абстрагирования от случайных, несущественных различий. Понятие представляет собой результат выхода за пределы той информации, которую мы получаем непосредственно с помощью органов чувств.