心理学与占卜、相面一个巨大的区别，就是心理学有着科学的研究方法。心理学通过形成理论、通过科学的方法去检测它，来研究心理学。
卡尔·波普尔（1902-1994）将理论分为科学理论（可证伪）和非科学理论（不可证伪）。这可能与直观感受有冲突，科学理论不是应该准确无误的吗？实际不然，天鹅都是白色的，它是科学理论，因为即使在没有见到其他颜色的天鹅时，仍可以在心中想象一只绿色的天鹅，这个理论是可以证明是错误的。虽然“天鹅都是白色的”是错误的理论，但是它仍然是一个有用的理论，特别是在没有发现其他颜色的天鹅之前。与之相反的，“天鹅是白色或其他颜色的”，这就是非科学理论，因为找不到可以证明它错误的例子，它在科学上毫无用处。非科学理论很常见，从宗教思想、政治理论到你关注的每日星运。当然，这里面要排除一些真理，像1+1等于2这种，相当于进入这个领域就要承认的基础设定，并不分科学不科学理论。在这个意义上，心理学还是崇尚科学的学科，而众所周知的弗洛伊德的理论，也因为多为非科学理论而被很多心理学家不认同。
与此同时，心理学也是先天不足的学科，一来心理本身就难以定义，更别说心理学了。二来心理很难测量，所以心理学一般是通过观察与测量人类行为来研究心理，而心理学的测量，在四种等级：命名量表——如1代表男，2代表女；顺序量表——如奥运会上，A跑了第1名，B跑了第2名，我们能知道A比B跑得快，但是不知道快多少；等距量表——像摄氏温度，我们能说200度比100度高了100度，但不能说200度是100度的2倍，因为摄氏0度并非温度的最低点；等比量表——A的80公斤是B的40公斤的两倍。心理学测量大多数只能到顺序量表，就是A比B智商高或者A比B内向，但具体高多少，多少倍，难以量化。三来心理学没有统一的理论和特定研究方法，各大流派均有拥护者，研究方法各式各样，研究基础也颇为不同。
心理学研究的常见问题：例如观察者偏见，即不同的观察者，观察到的是不同的东西，一般只是他们所预期的，他想研究电视会使孩子变得暴力，假如他没有秉承客观性原则并进行科学的实验设计，那他可能会无意识地注意到，孩子看完电视变得暴力的那些行为，并以此来下结论。而杂乱的混淆变量，像研究电视对孩子注意力的影响，但周边像手机、平板、书籍、玩具这些跟我们研究无关又混淆着研究结果的变量，就是混淆变量。安慰剂效应，某人吃了自以为是镇静剂的维生素C片，他会觉得镇静，而这种效果其实是他心理变化带来的。有个笑话，妻子让丈夫将热水器的温度调小，丈夫说调好了，妻子觉得可以了，但其实丈夫什么都没做。而调查问卷的设计也非常讲究，“你是否觉得特朗普不适合当总统”和“特朗普适不适合当总统”从本质上来说没有什么区别，但是得出的结论会大相径庭。而将这个问题，放在“特朗普减低了美国的就业率”或“特朗普与中国的贸易战造成了巨大损失”之后，也会得到不同的结果。
心理学的研究方法主要有四种，各有优劣：
心理学研究中的伦理困境：
1920年，心理学家华生进行了一个著名的实验——小艾伯特实验，他在艾伯特接触白鼠的时候制造刺耳的噪音，以此引发艾伯特对白鼠的恐惧，而艾伯特当时只有11个月大。
很大程度上因为小艾伯特实验，现在心理学研究实验需要遵守严格的伦理准则，以下是基本伦理准则：自愿参加、知情同意、善意欺瞒（如欺瞒不可避免，应该将其最小化，并尽早告知真相）、事后解释（必要情况下提供心理咨询）、保密原则、避免伤害（包括身体、心理伤害）。
