科学观察是人们有目的、有计划地感知和描述客观事物的一种科学认识方法。它作为一种基本的认识活动，贯穿于整个科学研究过程中。

人的观察能力是历史地发展着的，它曾表现出几方面的飞跃：①从感官观察扩展到仪器观察。科学仪器作为人的感官的延长和补充，日益克服感官的生理局限性，不断开拓认识的视野,并使观察走向精确化和定量化;②从自然状态的观察扩展到实验中的观察（见科学实验）；③从人脑指导下的观察扩展到电脑参与下的观察。电脑作为人脑的延长和补充，能够极大地提高观察效率，获得更多的信息量，更快、更及时地贮存和加工观察结果；④从地面观察扩展到太空观察。从而，使人们开始摆脱只在地球表面上观察的局限性。

科学观察不只是感性活动，而且是由科学理论知识和科学思维方法武装起来的认识活动，理性思维渗透于观察过程的始终。正因为如此，科学观察才能达到客观性、全面性和系统性，才可能透过现象发现本质。

在科学观察中既要善于抓住最主要的东西，同时又要注意捕捉那些意外的偶然现象，跟踪追查，从偶然中发现必然的东西。因为观察中的机遇常常是重大科学发现的契机。