Les trois principales attitudes à adopter dans la recherche scientifique sont l'empirisme, le rationalisme et le scepticisme. Elles ont toutes à voir avec l'approche de problèmes difficiles avec un schéma de pensée et de raisonnement particulier. La recherche scientifique repose sur le traitement des faits, le raisonnement logique et la recherche constante de nouvelles connaissances.
L'empirisme consiste à s'appuyer sur des faits et des mesures. Les preuves empiriques sont des preuves qui sont expérimentées par les cinq sens et, par conséquent, peuvent être répétées et expérimentées par plusieurs personnes. L'une des exigences pour qu'une déclaration ou un ensemble de résultats soit accepté par la communauté scientifique est qu'un test ait des circonstances et des résultats reproductibles.
Le rationalisme est la pratique consistant à utiliser des processus de pensée logiques pour comprendre le monde. La pensée logique va de pair avec l'empirisme, utilisant des faits pour créer un raisonnement déductif. Une chaîne de raisonnement déductif suit que si la circonstance A est en place, le résultat B se produit. A est vrai ; donc B est aussi vrai. Le rationalisme tente de mettre de côté les pensées émotionnelles et les vœux pieux, en se concentrant uniquement sur les faits à portée de main.
Le scepticisme est la capacité à remettre en question les conclusions. La science innove tout le temps et certains faits précédemment acceptés sont remis en question. Le scepticisme permet aux scientifiques de changer leurs croyances face à de nouvelles preuves plutôt que de s'accrocher à des croyances plus anciennes.
