تعكس الملاحظات والمعارف المكتسبة من تلك الملاحظات جزءًا حيويًا من العملية العلمية. تُعدّ الملاحظة هي اللبنة الأولى لأي بحث علمي؛ حيث يقود الشعور بالدهشة حيال ظاهرة معينة باحث إلى الدخول في عالم الاستقصاء. إنها اللحظة التي ندرك فيها وجود اختلاف أو تغيير لم يكن على رادار تركيزنا سابقًا - ربما لأنّه خارج المعتاد أو غير قابل للتنبؤ. يمكن تصنيف الملاحظات حسب مدى تنظيمها، مثل الملاحظة البسيطة وما تشبه "النظر عبر النافذة"، بينما تتطلب الملاحظة المنظمة تصميمًا أكثر تحديدًا وقصدية لتحقيق هدف محدد. أما المشاركة فتكون عندما يصبح الباحث نفسه جزءًا من التجربة التي يقوم بدراستها.
بعد القيام بالمراقبة الدقيقة والتسجيل الدقيق لما يحدث، يأتي دور الاستنتاج. يستخدم الباحث هنا أدوات منطقية واستدلالية لاستخراج الأفكار الرئيسية واتخاذ قرارات مدروسة بشأن السببية والكيفية وكيف يمكن تطبيق هذه النتائج المستنتجة على حالات أخرى مماثلة. يتم تقسيم الاستنتاج عادةً إلى ثلاث طرق أساسية: الإستقرائي الذي ينتقل من الجزئي إلى الكلي، والقياسي الذي يعمل داخل حدود مجموعة معروفة من الشروط لتحديد نتيجة محتملة جديدة، وأخيرا الاستنباط الذي يسعى لإيجاد روابط مشتركة تربط عدة حقائق معقدة تحت مظلة واحدة عامّة. سواء كانت التحليلات تستند للاستقراء أم القياس أم الاستنباط فالهدف واحد وهو الوصول للحقيقة.
في حين تعد الملاحظة عملية عفوية ودون قصد واضح نحو اكتشاف جديد قد يكون قريب المدى للأثر, فإن الاستنتاج يعد عمل مدبر وبحث دقيق للتحليل المُعمَّق لكل جزئية صغيرة بما يساعد لاحقا بفهم شامل ومعمق لهذه الظاهره وقد يؤدي أيضا للإسهامات الجديدة للمعارف الموجودة حاليًا . إن الجمع بين هاتين المحادثتين يشكل عملا أساسيا لبنية العمل العلمي والذي يسمح بتوسيع مداركه وتحسين قدرتنا الفهميه للعالم من حولنا بطرق منظمه ومتكامله ترتكز على نتائج موثقه مبنية على أساس ثابت ومبرهنات درست بكل امانة وصحة واسلوب منهجي.
