Hypotetisk-deduktiv metode (HDM) regnes av mange som den grunnleggende metode i moderne naturvitenskap. Den tar utgangspunkt i en hypotese, og ved deduksjon finner man forutsigbar effekt som man så forsøker å observere. Hypotesen er normalt framsatt på bakgrunn av induksjon, men trenger ikke å være basert på observasjoner. Det avgjørende er at den må være falsifiserbar; det må altså være mulig å bevise at hypotesen er feilaktig dersom den ikke stemmer med forsøksresultatene. Karl Popper argumenterte for at denne metoden bringer oss stadig «nærmere sannheten», men ikke kan bevise hypotesene.