Уровни структуры научного знания отличаются спецификой методов, методологией. Метод – совокупность правил, приемов и способов познания и преобразования действительности. Методология науки – система всех методов.

Основные уровни структуры научного знания:

- эмпирический: постижение внешних (эмпирических) фактов и зависимостей через наблюдение (прямое и косвенное), сравнение (непосредственное и опосредованное), измерение (прямое и косвенное), эксперимент (натуральный, модельный, поисковый, проверочный), описание;

- теоретический: выявление внутренних и существенных связей (законов) и проблем, создание гипотез и теорий посредством мысленного эксперимента, идеализации, формализации (формул, графиков и т.п.), восхождения от абстрактного к конкретному (то есть сборка абстрактно-исчерпывающего образа всего и вся из его же абстрактных черт), аксиоматики (постулаты, аксиомы), гипотетико-дедукции (проверки дедуктивных выводов), историко-логических исследований (логика процесса, эволюции);

- метатеоретический: установление общих характеристик объектов (предметный аспект) и способов их познания (рефлексивный аспект), то есть создаются картины мира, идеалы и нормы науки, философские основания науки – все это через отраслевую и философскую рефлексию.