На теоретичному рівні застосовують методи ідеалізації, уявного експерименту, історичний і логічний; методи сходження від абстрактного до конкретного, аксіоматичний, гіпотетико-дедуктивний використовуються як методи побудови теорії. Особливості предмета дослідження фіксуються в засобах пізнання: на емпіричному рівні — прилади, експериментальні установки та інші матеріальні засоби та емпірична мова науки.