Obserwacja jest podstawowym narzędziem służącym do zbierania i rejestrowania danych. Naukowcy polegają na obserwacji w celu ustalenia wyników teorii. Hipotezy są testowane przeciwko obserwacji za pomocą narzędzi lub ludzkich zmysłów.
Obserwacja była wykorzystywana przez naukowców od co najmniej wczesnej Grecji. Obserwacje dżdżownic sprawiły, że wielu filozofów i naukowców nauczyło się rozpoznawać i określać ilościowo wyniki badań naukowych. Ta forma inkwizycji pomogła naukowcom przetestować nowe teorie, ponieważ opracowano różne metody obserwacji. Nowe formy obserwacji pojawiają się wraz z postępem technologii. To poszerza możliwości obserwacji i badań naukowych.
Obserwacja nie jest ograniczona do naukowców. Jest to także jeden z podstawowych sposobów, w jaki ludzie i zwierzęta uczą się współdziałać w swoim otoczeniu. Obserwacja ma miejsce, gdy coś zostaje zauważone, a następnie zostaje uznane za ważne. Proces ten pomaga na podstawowych poziomach przetrwania, takich jak zrozumienie jednostki, aby nie wychodzić na ruchliwą ulicę bez szukania nadjeżdżającego ruchu.
Zwierzęta podążają za podobnymi podstawowymi poziomami obserwacji. Jeśli zwierzę widzi inne zwierzęta żyjące w określonym miejscu, rozpoznaje zachowanie jako wskazówkę do ewentualnego posiłku. Naukowcy zazwyczaj polegają na instrumentach, które pomagają im tworzyć obserwacje na bardziej obiektywnym poziomie.