تُعتير أوّل مرحلة من مراحل البحث العلمي هي تحديد القضيّة المحوريّة التي سيتناولها البحث، وقد تُطرح هذه القضيّة في البداية على هيئة سؤال يستلزم إجابةً، أو بصورة مُشكلة تحتاج إلى حلّ.[1]
تهدف مرحلة البحث والدراسة إلى تكوين قاعدة معرفيّة أوليّة عن موضوع البحث، من خلال الاطلاع على تجارب واستنتاجات سابقة قام بها باحثين أو علماء آخرين، ويُمكن الوصول إلى هذه الاستنتاجات من خلال المقالات العلميّة المُتوفّرة على شبكة الإنترنت.[2]
يتمّ في هذه المرحلة تقديم تفسيرات مُبسّطة، أو حلول مُحتملة تجيبُ بشكلِ مختصر عن سؤال البحث الرئيسي، وتُعتبر هذه الخطوة من أصعب خطوات البحث العلمي، إذ يجب اختيار الفرضيّة بطريقة انتقائيّة مدروسة، ومراعاة كونها مقبولةً علمياً وقابلةً للقياس.[1]
يتم وضع خطّة تفصيليّة للتحقّق من صحّة الفرضيّة الموضوعة، بحيث تشتمل على خطوات التجربة ومعاييرها والقياسات المرجعيّة المُعتمدة عليها، تساعد هذه الخطة على فهم التجربة بكافّة حيثيّاتها، وتسهيل عملية تنفيذها لاحقاً، عدا عن معرفة مدى تناسب التجربة مع الفرضيّة.[1]
يتضمّن تحليل التجربة النظر بصورة تكامليّة للبيانات التي تم جمعها، والتعبير عنها بشكل يتوافق مع النتائج المرغوب باستخلاصها، كالرسوم والمُخطّطات البيانيّة بالإضافة إلى إجراء بعض الحسابات والإحصاءات التي يُمكن من خلالها معرفة نمط توزيع البيانات ومدى تفاوتها، وفي نهاية هذه المرحلة يُمكن الإجابة على سؤال البحث الرئيسي.[4]
يتمّ في هذه المرحلة بيان ماهيّة النتائج التي تم التوصّل إليها، وعقد المقارنات بينها وبين تنبؤات الفرضيّة الموضوعة لاتخاذ القرار بقبولها أو رفضها، بالإضافة إلى تقديم تغذية راجعة لعمليّة البحث.[2]