Psykologia saattaa tuoda mieleen kuvia psykoanalyysistä ja unen tulkinnasta, mutta monet ammattipsykologit pitävät parempana empiirisiä lähestymistapoja ihmisen käyttäytymisen tutkimiseen. Tällaiset ammattilaiset tekevät tutkimusta suunnittelemalla kokeita, jotka keräävät numeerista, määrällistä tietoa. Kvantitatiivisten psykologisten menetelmien tutkijat voivat sitten käyttää tilastollista analyysiä kokeilunsa tiedoista tehdäkseen johtopäätöksiä sen tuloksista.
Kaikki tutkijat keräävät ja analysoivat tietoja. Nämä tiedot voivat olla luonteeltaan määrällisiä tai laadullisia. Laadulliset tiedot voivat sisältää haastatteluja, joita psykologi voi suorittaa tutkittavien kanssa, hänen muistiinpanonsa tarkkaillessaan tutkittavan käyttäytymistä tai muiden tutkijoiden kirjoittamia tapaustutkimuksia. Psykologit, jotka tekevät tutkimusta laadullisilla tiedoilla, analysoivat kaikkien näiden lähteiden tiedot yhteyksien ja mallien löytämiseksi, kirjoittavat sitten paperit, joissa kerrotaan havainnoistaan, ja esittävät perustelunsa johtopäätöstensä tueksi.
Muut psykologit työskentelevät määrällisten tietojen kanssa. Numeroiden avulla he voivat käyttää tietojaan yhtälöiden ja tilastollisten mallien avulla, jotka voivat mitata tutkijoiden löytämien mallien tai suhteiden olemassaolon ja voimakkuuden. Tutkijat, jotka työskentelevät kvantitatiivisten psykologisten menetelmien parissa, mieluummin keräävät ja analysoivat numeerisia tietoja, jotta heidän johtopäätöksensä voidaan todistaa matemaattisesti sen sijaan, että luottaisivat argumentteihin, joita laadulliset tutkijat käyttävät perustelujensa esittämiseen. Jotkut näistä psykologeista uskovat, että määrällisten menetelmien kanssa työskenteleminen tekee psykologian kentästä empiirisesti tiukemman ja parantaa sen akateemisen tutkimuksen laatua.
Kvantitatiiviset menetelmät psykologia voi kerätä tietoja analysoitavaksi tutkimalla asioita, jotka ovat luonnostaan numeerisia, tai käyttämällä koodausjärjestelmää luonnehtia laadullisempia kohteita. Tiedot, jotka ovat luonnostaan kvantitatiivisia, voivat sisältää kohteita, kuten ajan, jonka koehenkilöt kestävät ärsykkeeseen, tai kohteiden lukumäärän, jotka valitsevat tietyn vastauksen kyselyssä olevaan kysymykseen. Psykologit voivat myös koodata käyttäytymistyyppejä kohteissa, joita he tarkkailevat. Tämä edellyttää, että tutkija laatii laajoja määritelmiä käyttäytymisestä, josta hän on kiinnostunut, ja antaa jokaiselle numeron. Tallentamalla luku, kun psykologit havaitsevat sen vastaavan käyttäytymisen, nämä tutkijat voivat luoda määrällisiä tietoja laadullisista havainnoista.
Yksi kvantitatiivisten psykologian yleisimmistä analyysitekniikoista on regressioanalyysi. Tutkija jakaa tietonsa itsenäiseen ja riippuvaiseen datasarjaan. Kun nämä tiedot ajetaan lineaarisen regressiomallin läpi, psykologi saa joukon numeroita, jotka kuvaavat, missä määrin riippumaton datasarja vaikuttaa riippuvaiseen datasarjaan. Jos tutkija tutkisi päivän lämpötilan vaikutusta käyttäytymiseen, lämpötila olisi riippumaton muuttuja ja käyttäytymiskoodi olisi riippuvainen muuttuja. Tätä kvantitatiivista tekniikkaa käyttävät psykologit käyttävät regressioanalyysin tuloksia määrittääkseen riippumattoman muuttujan vaikutuksen riippuvuuteen muuttujan vahvuuden ja pätevyyden.
Regressioanalyysi on suosittu kvantitatiivisissa psykologisissa menetelmissä, koska se kykenee määrittämään syy -yhteyden. Korrelaatiot voivat kertoa vain, jos kahden datasarjan välillä on suhde, ei siitä, mikä datasarja aiheuttaa muutoksia toisessa. Esimerkiksi vahva korrelaatio lämpötilan ja käyttäytymisen välillä ei voi matemaattisesti todistaa, että lämpötila aiheuttaa käyttäytymisen. Regressioanalyysi voi matemaattisesti todistaa, että riippumaton muuttuja vaikuttaa riippuvaiseen muuttujaan, minkä ansiosta tutkijat voivat käyttää sen tuloksia todisteina.