1. Постановка задачі. На цьому етапі дослідник повинен чітко сформулювати для себе питання: «Що досліджувати?», тобто виявити предмет і визначити конкретну ціль дослідження.

Предмет дослідження - це об'єкт, описаний раніше або ще невідомий науці. Він може бути або абстрактним, або емпіричним. Виявлення предмета дослідження є одним із головних компонентів наукового дослідження. Він може бути сформульований як у рамках старих, так і нових наукових ідей. Найбільший прогрес науки досягається лише в тому випадку, коли предмет дослідження формулюється на основі нових ідей.

Підготовчий етап у формулюванні предмета дослідження полягає в попередньому теоретичному припущенні, де потрібна теоретична догадка. Дослідник змушений керуватися інтуїцією, яка не являє собою щось містичне, а є результатом широкого і глибокого знання теорії, стану науки і потреб промислового виробництва. Вважається, що предмет дослідження повинен задовольняти наступним принципам. По-перше, принципу цілісності або зв'язаності, відповідно до котрого сукупність характеристик, що виділяється в якості предмета дослідження, повинна являти собою щось єдине, цілісне. Іншим принципом виділення предмета з навколишнього світу є принцип стабільності або відтворювання. Предмет науки не може бути одноразовим, тому що наука утримує з речей одну лише сторону - повторення. Результати будь-якого наукового дослідження повинні бути відтворені не тільки в межах тієї лабораторії, де вони були отримані, але й в інших наукових установах, лабораторіях, іншими вченими.

Наприклад, предметами дослідження в екологічній галузі є: комплексний моніторинг регіональних екосистем, проблеми екологічної освіти, теорія екологічних і соціоекологічних систем, проблеми ландшафтної екології Причорномор’я, автоматизація навчально-наукових центрів екологічної інформації, проблеми техноекології півдня України. Природними об’єктами досліджень є регіональні заповідні території на Кінбурнській косі, на річці Південний Буг, в Єланецькому степу та акваторія м. Миколаєва.

Після виявлення предмета дослідження необхідно чітко сформулювати ціль. Її можна розглядати як пошук раніше невідомого результату.

Відзначимо, що формулювання цілі наукового дослідження повинно передбачати можливість одержання студентом конкретного результату, тобто робота повинна носити закінчений характер. З іншого боку, результати роботи повинні мати наукову і практичну цінність.

2. Аналіз наявної інформації включає наступні види робіт: збір інформаційних матеріалів за темою; патентні дослідження; огляд стану питання по темі; техніко-економічне обгрунтування доцільності виконання дослідження.

3. Аналіз умов і методів рішення задач даного класу. На цьому етапі робиться вивчення й аналіз існуючих теорій або процесів, складаються і затверджуються методи проведення досліджень, виконуються теоретичні дослідження і визначаються шляхи розв’язання поставленої задачі.

Результатом роботи є вибір методу дослідження, тобто сукупність елементів, із яких складається дія дослідника при рішенні задачі.

4. Формулювання і теоретичний аналіз гіпотез. Однією з найважливіших задач наукового дослідження є висування гіпотез. Гіпотези розробляються тоді, коли дослідник виявляє, що отримані їм нові факти не вкладаються в рамки існуючих систем наукових знань. Тому гіпотеза повинна бути сформульована у вигляді таких тверджень, які створюють нові умови для міркування про предмет, явище, не вдаючись до емпіричного матеріалу.

5. Проведення експериментального дослідження. У цей етап входять наступні види робіт:

розробка схеми лабораторної установки. , теоретичне обгрунтування вибору варіантів дослідження, проведення розрахунків;

конструювання лабораторної установки;

виготовлення лабораторної установки;

проведення експериментальних робіт із метою перевірки й уточнення прийнятих теоретичних рішень;

математична обробка результатів експериментів, обговорення експериментальних даних.

6. Перевірка гіпотез припускає внесення необхідних змін у теоретичну частину роботи на основі отриманих фактів.

7. Остаточне формулювання отриманих фактів припускає узагальнення результатів роботи, написання звіту про НДР, розгляд результатів роботи на семінарі, науково-технічній раді, оформлення заявки на передбачуваний винахід.

8. Впровадження отриманих результатів в промисловість включає: участь у проектуванні, тобто рішення поточних питань, які виникають у процесі розробки проектно-конструкторської документації, а на стадії будівництва й освоєння - авторський нагляд, участь в упорядкуванні регламенту технологічного процесу, навчання експлуатаційного персоналу, пуск і освоєння розробленого процесу, проведення обстеження й узагальнення кінцевих результатів.