Описание и объяснение изучаемых явлений осуществляются с помощью различных методов, выбираемых исследователем в соответствии как с целями и задачами исследования, так и с особенностями самого предмета науки. При всём многообразии методов научного исследования последние могут быть сведены к методу наблюдения и методу эксперимента. В различных вариациях каждый из этих двух основных методов научного исследования применяется в различных науках.
Психология, как и всякая другая наука, описывая и объясняя изучаемые психические явления, пользуется как методом наблюдения, так и методом эксперимента. Само собою разумеется, что эти методы приобретают в психологии специфические черты, поскольку специфическими особенностями характеризуется и самый предмет психологии.
В целях изучения психики прежде всего может быть применён метод наблюдения, который и в психологии является основным способом научного исследования. Объектом наблюдения в психологии являются, конечно, не внутренние психические переживания, а их проявление в поступках и в поведении человека, в его речи и деятельности.
Между объективно наблюдаемой нами деятельностью человека и его внутренними, субъективными переживаниями всегда имеется закономерная связь, благодаря чему, наблюдая поведение человека, можно делать вполне обоснованные заключения и о его психических состояниях, переживаниях. Главной задачей метода наблюдения является познание качественных особенностей изучаемых явлений. Чтобы изучить то или иное явление с помощью метода наблюдения, мы должны непосредственно столкнуться с этим явлением, воспринять его с помощью наших органов чувств.
Например, если нас интересует исследование психологических особенностей мышления в процессе изучения учащимися учебного материала, предъявляемого им на уроках, то мы можем, посещая различные уроки, провести систематические наблюдения и собрать материал, который позволит нам ответить на поставленный в исследовании вопрос. При этом наше наблюдение будет касаться как педагогических приёмов учителя (что и как он показывает и объясняет учащимся), так и ответов самих учащихся, в которых они отчитываются в полученных знаниях.
Таким образом, наблюдение будет направлено на регистрацию и сбор материала, выраженного по преимуществу в словесной форме. Этот материал, собранный на разных уроках, позволит нам выявить такие особенности мышления младших школьников, как конкретность или образность, тогда как у старших школьников в большей степени будет отмечена способность к отвлечению от конкретных образов, т. е. к обобщению и абстрагированию.
Эти возрастные различия в психологических особенностях мышления или изучения учебного материала будут выявлены нами путём наблюдения за словесными реакциями учащихся, т. е. объективно. При этом мы только наблюдали и совершенно не вмешивались в естественное, независимое от нас течение уроков.
Очень часто в современных научных исследованиях метод наблюдения в целях уточнения сопровождается фотографированием изучаемого объекта. Когда ещё не было фотографии, учёные изощрялись в том, чтобы возможно точнее зарисовать наблюдаемый объект. Теперь же с помощью фотографии это делается очень легко и быстро. Фотография точнее фиксирует особенности данного предмета, чем простое наблюдение. В отдельных случаях для такой фиксации применяется также и киносъёмка, с помощью которой удаётся фиксировать то или иное явление в процессе его развития.
Иногда наблюдение сопровождается измерением: мы не только наблюдаем данное явление, но и измеряем его. При наблюдении за действиями, движениями людей фиксируется характер этих движений, их быстрота, ловкость, сила при одновременной записи обстоятельств, сопровождающих или вызывающих эти особенности движений. Такого рода наблюдения позволяют судить о характере, богатстве, точности мышечно-двигательных представлений у наблюдаемых нами лиц. Например, мы можем наблюдать известное расстройство координации движений даже у опытного гимнаста, если ему приходится выполнять упражнение в новой обстановке, значительно отличающейся от привычных условий.
Психологическое наблюдение может быть плодотворным лишь тогда, когда оно проводится систематически в течение длительного периода и охватывает большое количество испытуемых, а результаты наблюдения фиксируются в виде определённых записей в соответствии с задачами исследования. В эти записи должны вноситься не только наблюдаемые действия и словесные реакции испытуемых, но и соответствующие внешние раздражения, без чего нельзя будет в дальнейшем подвергнуть собранный материал психологическому анализу.
Более уточнённым способом наблюдения является метод беседы, когда в связи с поставленными нами в беседе вопросами мы придаём методу наблюдения интересующую нас направленность, что позволяет быстрее собрать требуемый материал, освобождаясь от многих случайных данных, которые невольно приходится протоколировать при методе простого наблюдения.