Методология научного мышления помогает устанавливать взаимосвязи между явлениями с помощью различных методов, среди которых:

• Анализ и синтез. 15 Анализ — мысленное расчленение целого на составные части, а синтез — объединение выделенных элементов в единое целое. 1 Эти взаимодополняющие процессы позволяют изучать объект всесторонне. 1
• Абстрагирование. 1 Учёный выделяет существенные для исследования свойства объекта и отвлекается от несущественных. 1 Например, изучая движение тела, физик абстрагируется от его формы, цвета, запаха и сосредотачивается лишь на существенных для данной задачи параметрах — массе, скорости, силах, действующих на тело. 1
• Эксперимент. 15 Исследователь имеет возможность многократно воссоздавать нужные условия, фиксировать все изменения, варьировать значимые параметры. 1 Это позволяет выявлять причинно-следственные связи между явлениями. 1
• Мысленный эксперимент. 1 Это мысленное исследование идеальных объектов и ситуаций, которое трудно или невозможно осуществить в реальности. 1 Мысленные эксперименты позволяют учёным продумывать и проверять самые смелые идеи, не затрачивая реальных ресурсов. 1
• Восхождение от абстрактного к конкретному. 1 Учёный начинает с общих понятий и абстракций, затем детализирует и конкретизирует их, дополняя новыми признаками и свойствами, и в итоге приходит к более глубокому и разностороннему пониманию объекта. 1
• Исторический и логический методы. 1 Исторический метод направлен на изучение возникновения, формирования и развития предметов и явлений в хронологической последовательности. 1 Логический метод часто дополняет исторический и позволяет установить наиболее существенные связи и отношения, придавая изучаемой теме цельность и завершённость. 1