Gözlem, veri toplamak ve kaydetmek için kullanılan birincil araçtır. Bilim adamları, teorilerin sonuçlarını belirlemek için gözlemlere güvenirler. Hipotezler, araçlar veya insan duyuları kullanılarak gözlemlere karşı test edilir.
Bilim insanları tarafından en azından eski Yunanistan kadar erken gözlem yapıldı. Toprak solucanlarının gözlemleri birçok filozofun ve bilim adamının bilimsel çalışmaların sonuçlarını nasıl tanımlayacağını ve ölçüleceğini öğrenmelerini sağlamıştır. Bu sorgulama biçimi, bilim insanlarının farklı gözlem yöntemleri geliştirildikçe yeni teorileri test edebilmelerini sağladı. Teknoloji ilerledikçe yeni gözlem biçimleri ortaya çıkar. Bu, gözlem ve bilimsel sorgulama kapasitesini genişletir.
Gözlem, bilim insanlarıyla sınırlı değildir. Aynı zamanda insanların ve hayvanların kendi ortamlarında nasıl etkileşime gireceklerini öğrenmenin ana yollarından biridir. Gözlem, bir şey fark edildiğinde ve daha sonra önemli olarak kabul edildiğinde yapılır. Bu süreç, bir kişinin yaklaşmakta olan trafiğe bakmadan yoğun bir caddeye çıkmama anlayışı gibi temel hayatta kalma seviyelerine yardımcı olur.
Hayvanlar benzer temel gözlem seviyelerini takip eder. Bir hayvan belirli bir yerde beslenen diğer hayvanları görürse, davranışı olası bir yemeğe ipucu olarak tanır. Bilim adamları genellikle daha objektif bir düzeyde gözlem oluşturmalarına yardımcı olacak araçlara güvenirler.
