Cele trei atitudini principale pe care trebuie să le aibă în cercetarea științifică sunt empirismul, raționalismul și scepticismul. Toți au de a face cu abordarea problemelor dificile cu un anumit tip de gândire și raționament. Cercetarea științifică se bazează pe abordarea faptelor, a raționamentului logic și a căutării constante a noilor cunoștințe.
Empirismul este dependența de fapte și de măsurare. Dovezile empirice sunt dovezi pe care le au cele cinci simțuri și, prin urmare, pot fi repetate și experimentate de mai mulți oameni. Una dintre cerințele pentru o declarație sau un set de rezultate care trebuie acceptate de comunitatea științifică este că un test are circumstanțe și rezultate repetate.
Scepticismul este capacitatea de a pune la îndoială concluziile. Știința pedepseste mereu noul teren, iar unele fapte acceptate anterior intră în discuție. Scepticismul permite oamenilor de știință să schimbe convingerile în fața noilor dovezi, mai degrabă decât să se agațe de credințele mai vechi.