一、观察法
物理学科，基于观察与实验。诸多物理知识皆由细致观察和认真实验，配合数据记录与深入思考而来。例如，著名的马德堡半球实验便有力地证明了大气压强的存在，通过观察几匹马拉不开半球的情景得出。
二、控制变量法
当一个物理量与多个物理量相关联时，控制变量法便是常用手段。该方法将多因素问题分解为多个单因素问题分别研究。例如，在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，保持导体电阻不变，改变电压，观察电流变化，从而得出欧姆定律I=U/R。其他应用此法的实验包括：电流与电压、电阻的关系研究；影响电阻大小的因素探讨；探究滑动摩擦力大小的影响因素；分析蒸发快慢的要素；探讨液体内部压强的影响因素；以及研究电流热效应的强度因素等。
三、转换法
对于那些无法直接观察的微观现象，转换法便派上了用场。该方法将抽象、不可见的物质现象转化为可见的现象进行研究。例如，通过观察花粉的运动来证明分子的热运动。
具体实例如下：
1. 通过测量排开水的体积（阿基米德原理）来计算不规则小石块的体积。
2. 将测量滑动摩擦力的问题转化为测量拉力的大小问题（基于二力平衡原理）。
3. 利用托里拆利实验，通过测量被大气压压起的水银柱的压强来间接测量大气压强。
四、累积法
在测量微小量时，累积法常被采用。该方法将微小的量积累成一个较大的量进行测量。如，在测量一张纸的厚度时，先测量100张纸的厚度，再将结果除以100得到单张纸的厚度。
五、等效替代法
等效替代法用于寻找两个看似不同的物理过程的共同效果。例如，在研究串、并联电路的总电阻时，总电阻的大小可以替代分电阻的大小；在平面镜成像的实验中，利用完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小，从而验证物与像的大小相同。
六、归纳法
归纳法是从样本信息推断总体信息的技术。为了得出导体电阻与长度、材料、横截面积、温度的关系，需要通过多次实验并整理实验结论进行归纳总结。
七、比较法（对比法）
比较法用于寻找两件事物的异同点。比如比较蒸发与沸腾的异同点，比较汽油机与柴油机的异同点等。
八、科学推理法（理想实验法）
在进行科学推理时，实际上是在对观察到的现象进行解释。例如，在牛顿第一定律的实验中，通过推理得出若平面绝对光滑物体将进行的运动状态。
九、放
对于不易观察的实验现象，采用放进行研究。如通过玻璃管中水柱上升的高度来放大显示玻璃瓶产生的微小形变。
十、类比法
类比法是根据两个或两类对象在某些方面的相同或相似来推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。实例包括电压与水压的类比、电流与水流的类比以及内能与机械能的类比等。
十一、模型法
模型法是通过建立高度抽象的理想客体和形态用物理模型来研究问题的方法。例如，在研究原子结构时建立原子核式结构模型；研究光现象时用到光线模型；研究磁现象时用到磁感线模型等。
十二、图像法