Et aspekt assosiert med Al-Haithams optiske forskning er knyttet til systematisk og metodologisk avhengighet av eksperiment ()(arabisk: إختبار) og kontrollerte prøver i hans vitenskapelige forespørsler. Hans eksperimentelle direktiver hvilte på å kombinere klassisk fysikk med matematikk ( i særdeleshet geometri). Denne matematisk-fysiske tilnærmingen til eksperimentell vitenskap støttet det meste i hans hovedverk, sjubindsverket og var grunnlaget for hans teorier om syn, lys og farger, foruten også hans forskning i katoptrisk lys og dioptrikk (den delen av optikken som handler om refraksjon av lys i gjennomskinnelige stoff, som glass, vann og lignende). Bradley Steffens har i sin bok om Al-Haitham argumentert for at Al-Haithams tilnærming til utprøving og eksperimentering ga betydelige bidrag til den vitenskapelige metode. Han var den første som systematisk benyttet metoden med endre de eksperimentelle forhold på et vedvarende og ensartet vis.