Metode ilmiah merupakan suatu pendekatan sistematik untuk melakukan penelitian. Sebagai contoh, seorang kimiawan yang tertarik untuk mengukur panas yang dihasilkan ketika gas hidrogen terbakar di udara akan mengikuti langkah atau prosedur yang mirip dengan kejadian yang sebenarnya. Langkah pertama adalah mendefinisikan masalah yang akan diteliti dengan hati-hati. Langkah berikutnya berkaitan dengan pelaksanaan percobaan, melakukan pengamatan dengan hati-hati. Mencatat informasi yang diperoleh tentang sistem atau ruang lingkup penelitian. 

Data yang diperoleh dalam penelitian dapat bersifat kualitatif yang  merupakan hasil-hasil pengamatan umum tentang sistem yang diteliti, maupun bersifat kuantitatif yang berupa angka-angka yang diperoleh lewat berbagai pengukuran terhadap sistem, 

Ketika penelitian telah selesai dilakukan dan data yang diperoleh telah dicatat langkah selanjutnya yang harus dilakukan adalah melakukan penafsiran. Hal ini berarti bahwa kimiawan berusaha untuk menjelaskan fenomena yang telah teramati.  berdasarkan data yang diperoleh peneliti merumuskan hipotesis atau penjelasan sementara untuk sekelompok hasil pengamatan, Percobaan lanjutan dirancang untuk menguji keabsahan hipotesis dengan sebanyak mungkin cara dan prosesnya dimulai dari awal lagi. 

Setelah sejumlah besar data terkumpul sering kali diharapkan untuk merangkum informasi itu dengan cara yang ringkas sebagai suatu hukum. Secara ilmiah hukum diartikan sebagai suatu pernyataan matematis atau pernyataan verbal yang ringkas mengenai hubungan antara fenomena-fenomena yang selalu sama dalam keadaan yang sama. 

Hipotesis yang keabsahannya telah teruji melalui berbagai uji percobaan dapat dikembangkan menjadi sebuah teori. Teori merupakan sebuah prinsip penyatu yang menjelaskan sekumpulan fakta dan atau hukum-hukum yang diperoleh berdasarkan fakta-fakta itu. 

Adapted from : Chang, Raymond. 2003. Kimia Dasar, Konsep-konsep Inti Jilid I