Các bước cơ bản của một nghiên cứu thống kê là:

1. Lập kế hoạch nghiên cứu, bao gồm việc tìm kiếm số liệu để trả lời cho các nghiên cứu. Sử dụng các thông tin sau: ước tính sơ lược về kích thước của hiệu quả điều tra, các giả thuyết, các biến khảo sát dự định. Xem xét việc lựa chọn đối tượng khảo sát và đúng quy trình nghiên cứu. Các nhà thống kê cho rằng nên so sánh thử nghiệm một cách đáng tin cậy với tiêu chuẩn mẫu hoặc tiêu chuẩn so sánh một kết quả nghiên cứu. Chấp nhận ước lượng không chệch của mức ý nghĩa đáng tin cậy.
2. Thiết kế nghiên cứu nhằm ngăn sự ảnh hưởng của các biến gây nhiễu và phân bố mẫu ngẫu nhiên của hệ số tin cậy cho các đối tượng để ước lượng không chệch của mức ý nghĩa đáng tin cậy và sai sót trong nghiên cứu. Ở giai đoạn này, các thí nghiệm và các thống kê viết giao thức nghiên cứu mà chính việc hướng dẫn thực hiện các thí nghiệm và chỉ ra những phân tích ban đầu của các dữ liệu nghiên cứu.
3. Kiểm tra các nghiên cứu sau các giao thức thử nghiệm và phân tích dữ liệu và phân tích
4. Kiểm tra thêm các dữ liệu thiết lập trong phân tích thứ cấp, đề xuất giả thuyết mới cho các nghiên cứu sau này.
5. Tìm kiếm tài liệu và trình bày kết quả nghiên cứu.

Các thí nghiệm về nghiên cứu hành vi con người có mối liên quan đặc biệt. Các nghiên cứu nổi tiếng của Hawthorne, nghiên cứu về những thay đổi trong môi trường làm việc tại nhà máy Hawthorne của Công ty Western Electric. Các nhà nghiên cứu đã quan tâm đến việc xác định liệu tăng việc chiếu sáng có tăng năng suất làm việc của công nhân lắp ráp. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã đo năng suất trong nhà máy, sau đó biến đổi sự chiếu sáng trong một khu vực của nhà máy và kiểm tra xem có ảnh hưởng của thay đổi ánh sáng đến năng suất hay không. Nghiên cứu cho thấy năng suất thực sự được cải thiện (dựa theo các điều kiện thử nghiệm). Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ ra các sai sót trong quá trình thí nghiệm, đặc biệt là thiếu các nhóm kiểm soát và thông tin mờ nhạt. Các hiệu ứng Hawthorne đề cập đến việc tìm kiếm một kết quả (trong trường hợp này là năng suất lao động) thay đổi do sự quan sát. Những người trong các nghiên cứu Hawthorne làm việc có hiệu quả không phải vì thay đổi ánh sáng, mà vì họ đang được quan sát.[9]

Nghiên cứu quan sát

Một ví dụ của nghiên cứu quan sát là một trong những khám phá sự tương quan giữa giữa việc hút thuốc lá và ung thư phổi. Nghiên cứu này thường sử dụng việc điều tra để thu thập các quan sát về các khu vực tham gia nghiên cứu và sau đó thực hiện các phân tích thống kê. Trong trường hợp này, những nhà nghiên cứu thu thập các quan sát của những người hút thuốc và không hút thuốc, có thể thông qua một nghiên cứu về bệnh chứng, và sau đó tìm số liệu các trường hợp ung thư phổi trong mỗi nhóm điều tra.