Методы исследования делятся на теоретические и эмпирические. В процессе исследовательской деятельности они, как правило, используются в единстве, тесно переплетаются.

Теоретические методы:

а) изучение методологических основ того или иного явления (например, связи мышления и речи, если исследователь поставил перед собой цель найти оптимальные пути развития речи учащихся), а также смежных наук; применяется для обоснования выбора темы, для выдвижения и обоснования гипотезы, для определения важнейших принципов обучения, основных направлений поиска и т. д.;

б) изучение «истории вопроса», т. е. опыта дореволюционной и советской школы и методики по избранному вопросу, а также зарубежного опыта, изучение всей литературы по вопросу, анализ этого прошлого опыта, выявление ясного и неясного, решенного и нерешенного, доказанного и недоказанного, обобщение прошлого опыта, его сопоставление с современным положением дела и его оценка с точки зрения современных задач;

в) изучение вопросов современного науковедения (эвристики, логики), методов исследования в смежных науках (психологии, лингвистике, социологии), опыта исследовательской работы крупных ученых; применяется с целью выбора оптимальной методики исследования или для создания новой, собственной методики эксперимента и обработки материалов;

г) анализ и обобщение материала, полученного эмпирическим путем — в результате наблюдений, изучения опыта учителей, эксперимента, формулирование выводов и практических рекомендаций; на этом этапе в современных исследованиях применяются некоторые математические методы.

Эмпирические методы:

а) изучение опыта учителей — как правило, массового опыта, но иногда индивидуального; проводится, во-первых, с целью обнаружения, обобщения, оценки и распространения того нового и ценного, что рождается в повседневном творческом труде передового учительства; во-вторых, с целью определения того уровня работы учителей и учащихся, на который методическая наука должна ориентироваться;