Існують такі емпіричні методи: експеримент, спостереження, порівняння, вимірювання, евристичний метод.

Основою емпіричних методів дослідження є експеримент.

Експеримент (від лат. experimentum — проба, досвід) — метод пізнання, цілеспрямоване вивчення об’єкту з метою виявлення раніше невідомих його властивостей (якостей) або перевірки правильності теоретичних положень, що визначається певною пошуковою ідеєю і має чітко виражену мету.

Спостереження— систематичне цілеспрямоване сприйняття окремих сторін об’єкта або об’єкта в цілому, за якого дослідник не втручається в його поведінку, а лише фіксує його якості, характеристики тощо.

Порівняння — встановлення схожості або несхожості об’єктів безпосередньо або опосередковано (через проміжні об’єкти). Порівняння проводиться при наявності певних спільних ознак об’єктів за найбільш суттєвими ознаками.

Вимірювання — операція, яка дозволяє виявити співвідношення однієї величини до іншої, яка приймається за одиницю (еталон). Вимірювання може бути статистичним, коли вимірювана величина не змінюється, та динамічним, коли вимірювана величина змінюється. Теорію і практику вимірювання вивчає спеціальна наука — метрологія.

Особливу увагу слід звернути на евристичні та креативні методи пізнавальної діяльності.

Евристика — наука, що вивчає творче мислення. Філософія вважає евристичними ті судження, що сприяють новим відкриттям. Евристична діяльність хоча і включає в себе розумові операції як важливі компоненти, але разом із тим має специфіку, завдяки чому її слід розглядати як такий різновид мислення, що створює нову систему дій або відкриває невідомі раніше закономірності явищ, об’єктів науки.

Під евристичним методом розуміють такий спосіб вирішення завдань, який або обмежує вибір варіантів рішення, або звужує їх до мінімальної кількості. Відповідно до цього евристичний метод можна розуміти і як діяльність, що призводить до вирішення складного, нестандартного завдання, і як специфічні прийоми, які дослідник виробив під час вирішення тих чи інших завдань, та свідомо переносять набуті прийоми на близькі за метою завдання. Саме евристика спроможна зробити сам процес навчання цікавим і результативним.

Креативністьохоплює певну сукупність розумових якостей, що визначають здібність до творчості, одним із компонентів якої є здатність особистості дивергентно мислити. Креативність визначається інтегральним показником, що характеризується поєднанням інтелектуальних та мотиваційних факторів, процесуальних та особистісних компонентів мислення.