La fisica ha come scopo la descrizione di una vasta classe di fenomeni naturali per mezzo di leggi espresse in forma matematica. Delineare in modo definitivo e universalmente accettato le procedure effettive della scoperta scientifica e' problematico; la maggior parte dei fisici riconosce che le migliori prescrizioni di metodo, almeno nell’ambito della fisica classica, sono quelle esplicitate da Galileo oltre tre secoli fa e che vanno sotto il nome di metodo sperimentale.

Delineiamo, dunque, gli aspetti salienti secondo la codificazione galeliana.

Esso schematicamente si articola in cinque fasi:

1. l’osservazione (la "sensata esperienza" di Galileo)

2. la descrizione del fenomeno

3. la formulazione di un’ipotesi che si riferisce alle osservazioni (che Galileo chiama "Assioma")

4. l’esperimento che dovrebbe convalidare o confutare l’ipotesi (il "cimento sperimentale")

5. la tesi, legge che esprime i risultati ottenuti

Nel primo passo il fisico coglie gli aspetti salienti del fenomeno che permettono di descriverlo schematizzandolo. Ovviamente non e' possibile descrivere qualsiasi processo senza riferirsi all’intuito, all’esperienza e alla sensibilita' dello sperimentatore.

La seconda fase consiste generalmente nel formulare una legge matematica che si accordi il piu' possibile con le osservazioni sperimentali.

Il passaggio dalla prima alla seconda fase e' un'inferenza induttiva, per cui da un’insieme di osservazioni particolari si giunge ad una affermazione generale.

Il passo successivo e' quello che consiste nel ricavare il maggior numero di conseguenze, e percio' di previsioni, a partire dalle ipotesi.

Questa fase, che consiste in una inferenza deduttiva, si avvale del supporto della matematica. Lo sforzo di deduzione si accompagna anche a quello di sistemazione.

La quarta fase e' quella della verifica sperimentale , in quanto si accetta il principio che, se una legge fisica e' vera, tutte le conseguenze che da essa si possono dedurre matematicamente devono essere confermate dall’esperienza entro i limiti dell’incertezza delle misure.

Il presupposto che sottende la fase dell’esperimento e' che questo, se ripetuto nelle stesse condizioni, fornira' gli stessi risultati. Cio' permette di confrontare i risultati in laboratori diversi, di ripetere quante volte si vuole l’esperimento per migliorare la precisione dei risultati.