Een belangrijk begrip bij wetenschappelijk onderzoek is de empirische cyclus. In die cyclus worden de verschillende fasen beschreven in wetenschappelijk onderzoek. Deze moeten echter niet verward worden met de fasen van een onderzoek zélf. Het is dus geen stappenplan voor het doen van onderzoek, maar een theoretische beschrijving.
De verschillende fasen in de cyclus zijn:
A. Observatie; hierin draait het om de vaststelling van een kennisprobleem. De onderzoeker kijkt om zich heen en komt in aanraking met theorieën, kennis, etc. maar komt tot de ontdekking dat deze niet afdoende is en dat er derhalve onderzoek gedaan moet worden. Er wordt een probleemstelling geformuleerd. Men kan ook explorerend onderzoek verrichten om het probleem te verkennen en globaal in kaart te brengen, dat is: als er nog onvoldoende theorie/kennis is. Wanneer dat er al wel is, zal men een toetsend onderzoek doen (in een andere fase van de cyclus).
B. Inductie (van veronderstellingen); in de inductiefase wordt vanuit het specifieke naar het algemene geredeneerd, dat wil zeggen: men wil een algemene theorie bouwen op grond van een of meerdere specifieke situatie(s). Het gaat hier om veronderstellingen: de onderzoeker veronderstelt op grond van de waarnemingen dat X of Y het geval zal zijn. Men beschrijft en verklaart eventueel alvast enige zaken (beginnend verklaren). Inductie wil dus zeggen: van het specifieke naar het algemene redeneren. Hierbij komt men ook het inductieprobleem tegen: je bent namelijk nooit helemaal klaar met waarnemen. Bij inductieve redeneringen gaat men uit van een eindig aantal feiten, waar men een algemene conclusie aan verbindt. Dat betekent dus dat een inductieve redenering nooit logisch geldig is omdat ze niet uit kan sluiten dat er iets anders gebeurt. Steeds een metaalsoort aantreffen die bij verhitting uitzet, betekent nog niet dat je mag concluderen dat álle metaalsoorten bij verhitting uitzetten. Bij inductie is men in feite bezig met het maken van een theorie. Een theorie wil zeggen: een samenhangend stelsel van uitspraken waarmee regelmatigheden worden beschreven om deze te verklaren en voorspellen.
C. Deductie (van hypothesen); bij deductie redeneert men van het algemene naar het specifieke. Men gaat dus vanuit de geconstrueerde theorie hypothesen opstellen en daarmee naar de feiten kijken. Men legt theorie naast werkelijkheid. Om dit te doen moet men natuurlijk onderzoek doen, bijvoorbeeld in de vorm van observatie, experiment of vragenlijst. Daarmee krijgt men onderzoeksmateriaal dat de werkelijkheid representeert.
D. Toetsing; in de fase van het toetsen gaat men kijken of de theorie inderdaad klopt met de werkelijkheid. De theorie wordt dan geverifieerd of gefalsificeerd: de theorie klopt (verificatie) of klopt niet (falsificatie). In dat laatste geval moet de theorie dus verworpen worden.
E. Evaluatie; in de evaluatiefase wordt de vraag gesteld of het kennisprobleem opgelost is of niet. Zo niet dan begint men weer van voor af aan. Indien het wel opgelost is dan eindigt de cyclus (voorlopig althans: zoals we gezien hebben verouderen theorieën ook, bijvoorbeeld wanneer de opvattingen over vreemdgaan in een samenleving veranderen). Men kan ook besluiten dat delen van het kennisprobleem opgelost zijn, of dat men een aanvullend onderzoek wil zodat de nieuw ontwikkelde theorie nog sterker staat. We spreken ook wel van elaboration of theory, door steeds weer een stap terug te gaan in de cyclus om een nieuw deel van de theorie te onderzoeken, wordt de theorie steeds uitgebreider.
