As três principais atitudes a se ter na investigação científica são o empirismo, o racionalismo e o ceticismo. Todos eles têm a ver com a abordagem de problemas difíceis com um pensamento específico e padrão de raciocínio. A investigação científica depende do tratamento de fatos, do raciocínio lógico e da busca constante por novos conhecimentos.
O empirismo é a confiança em fatos e medidas. A evidência empírica é aquela experimentada pelos cinco sentidos e, portanto, pode ser repetida e experimentada por várias pessoas. Um dos requisitos para que uma declaração ou conjunto de resultados seja aceito pela comunidade científica é que um teste tenha circunstâncias e resultados repetíveis.
Racionalismo é a prática de empregar processos de pensamento lógico para compreender o mundo. O pensamento lógico anda de mãos dadas com o empirismo, usando fatos para criar raciocínio dedutivo. Uma cadeia de raciocínio dedutivo segue que, se a circunstância A estiver presente, o resultado B ocorrerá. A é verdade; portanto, B também é verdadeiro. O racionalismo tenta deixar de lado o pensamento emocional e positivo, concentrando-se apenas nos fatos em questão.
Ceticismo é a capacidade de questionar conclusões. A ciência inova o tempo todo, e alguns fatos previamente aceitos são questionados. O ceticismo permite que os cientistas mudem as crenças diante de novas evidências, em vez de se apegarem a crenças mais antigas.
