O método utilizado na busca de conhecimentos científicos é denominado método científico.

Ele é constituído por uma sequência organizada de atividades no estudo de um fenômeno.

Observação do fenômeno e formulação de hipóteses - As observações dos fenômenos proporcionam aos cientistas a possibilidade de formular hipóteses — ou seja, elaborar as possíveis explicações.

Uma hipótese é uma afirmação prévia que tenta explicar o fenômeno em estudo. Por exemplo, para esclarecer o porquê de haver um limite no valor da velocidade de queda de um paraquedas, podemos formular hipóteses como: surgimento de uma força que resista ao movimento do paraquedas e que possa ter intensidades variáveis, ou existência de uma força de efeito antigravitacional que reduza a ação da atração terrestre etc.

Tais afirmações são hipóteses até o momento em que são testadas para serem comprovadas ou não.

Experimentos - Nesta etapa, testam-se as hipóteses e analisam-se os dados obtidos. No exemplo do paraquedas em movimento com velocidade limitada, precisaríamos repetir o fenômeno de queda várias vezes, alterando o tamanho e o formato do equipamento aberto, a massa do corpo que cai com o paraquedas etc.

Após os testes de hipóteses e análises de dados experimentais, pode ser comprovada ou não alguma das hipóteses. Há casos em que os experimentos levam os cientistas à necessidade de propor novas hipóteses. Generalização e proposição de teoria científica Quando há comprovações de hipóteses a partir de resultados experimentais, pode ocorrer uma generalização, levando à formulação de uma lei científica. 

O conjunto de afirmações que são validadas pela comunidade científica é chamado de teoria científica.

Assim, no caso do paraquedas, os resultados experimentais mostram que ele cai com uma velocidade-limite que depende das suas características (formato, tamanho, massa) e também da massa do corpo pendurado nele, além da ação gravitacional. Chega-se à conclusão matemática de que a resistência oferecida à queda (que é a resistência do ar) tem intensidade que não é proporcional ao valor da velocidade de modo linear — ela é não linear.

Ressaltemos que nem tudo é passível de ser reproduzido e repetido inúmeras vezes para comprovar e entender um fenômeno. O hipotético big bang é um exemplo disso. Cabe também acrescentarmos que as etapas de determinada investigação científica podem não ser apenas as que citamos anteriormente, pois os métodos experimentais utilizados em Física e em Sociologia, por exemplo, não são iguais, e os objetos de estudo são muito diferentes.

O estabelecimento de critérios e métodos de investigação para a obtenção de conhecimentos científicos começou no Renascimento. Assim, a Física passou a ser uma das primeiras Ciências Naturais.