Bilimsel yöntem, tüm bilimsel disiplinlerin izlediği sistematik bir yaklaşımdır. Bilimsel yöntem altı ana adımı izler;gözlem yapmak, soru sormak, bir hipotez oluşturmak, deneyler yapmak, toplanan verileri yorumlamak ve son olarak bir sonuç elde etmek. Bilimsel yöntem, bir gözlemle ve bu gözlemi anlamaya yardımcı olacak bir soruyla başlar.

Örneğin, Fransız kimyager Antoine Lavoisier yanma olayını gözlemledi. Lavoisier bir madde yandığında ne olduğunu anlamak için bir soru sordu. Madde yandığında nereye gider?

Bilimsel yöntemdeki üçüncü adım, söz konusu gözlem için geçici bir açıklama içeren, test edilebilir bir hipotez oluşturmaktır. Madde yandığında nereye gider? sorusuna yanıt olarak Lavoiser, kimyasal bir reaksiyonda maddenin yaratılmadığı ve yok edilmediği hipotezini öne sürdü.

İyi bir hipotez test edilebilir ve çürütülebilir. Test edilebilir bir hipotez, deneyler veya gözlemlerle doğrulanabilen tahminler içerir. Hipotez yapılan deneyler ile çürütülebilir.

Bilimsel yöntemdeki dördüncü adım, deney yürütme ve veri toplama sürecidir. Deneyler, belirli sıcaklık, basınç veya hacim gibi kontrollü ortamlar altında gerçekleştirilen gözlemler veya ölçümlerdir. Bu adım, gerçek dünyanın hipotezin öngördüğü ile ne kadar uyuştuğunu araştırır.

Bazı deneyler ve gözlemler niteldir, yani bir sürecin nasıl gerçekleştiğini açıklar. Bazıları ise niceldir, yani süreç ile ilgili bir şeyi ölçer veya belirler. Lavoisier, civayı kapalı bir ortamda ısıtarak hipotezini test etti.

Bu test kırmızımsı bir maddenin oluşumuna yol açtı. Deneyleri niceldi, bu nedenle kapalı sistemdeki reaktanların ve ürünlerin kütlesini ayrı ayrı dikkatlice kaydetti. Beşinci adım, veri yorumlama ve analizidir, yani sonuçlar hipotezi destekliyor mu yoksa çürütüyor mu ve ek deneylere ihtiyaç duyuluyor mu diye bakılır.

Lavoisier, kırmızı ürünün kütlesinin orijinal civa kütlesinden daha fazla olmasına rağmen, kavanozun toplam kütlesinin reaksiyondan önce ve sonra aynı kaldığını gözlemledi. Son adım, mantıklı bir sonuca varmak ve hipotezi kabul edip etmemeye karar vermektir. Sonuçlar hipotezi güçlü bir şekilde destekliyorsa kabul edilir.

Ayrıca yeni sorular sorarak ve yeni deneyler yaparak hipotez daha ileri testlere tabi tutulabilir veya iyileştirilebilir. Lavoisier, deneyleri sonucunda reaksiyon sırasında kavanozun toplam kütlesi değişmeden kaldığı için kavanozdaki oksijenin, civa ile birleşerek civa oksit olarak bilinen yeni ürünü oluşturduğu sonucuna vardı. Bu sonuç, Kütlenin Korunumu Yasası'ndaki hipotezini yani, nesnelerin toplam kütlesinin yanma işlemi sırasında değişmeden kaldığı öngörüsünü güçlü bir şekilde destekledi.

Bununla birlikte, bir hipotezin çürütülmesi durumunda, bilim adamı başarısız deneylerden ipuçları alarak yeni bir hipotez oluşturabilir ve yeniden başlayabilir. Bilimsel yöntemi bir dizi adım olarak görsek de, yeni bilgiler veya fikirler bir bilim insanının sürecin herhangi bir noktasında geri dönmesine ve adımları tekrar etmesine neden olabilir. Dolayısıyla, bilimsel yöntem tekrarlar içeren bir süreçtir.