การสังเกตธรรมชาติเป็นรูปแบบของการวิจัยซึ่งดำเนินการโดยการสังเกตสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ผู้สังเกตการณ์จะจดบันทึกอย่างพิถีพิถันและอาจทำการบันทึกและระยะเวลาของการสังเกตสามารถอยู่ได้นานเป็นเดือนหรือเป็นปี มีประโยชน์หลายประการในการใช้การสังเกตแบบธรรมชาติพร้อมกับข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันแม้ว่าจะมีประเด็นด้านจริยธรรมและข้อเสียเปรียบบางประการที่ต้องพิจารณา
ในการสังเกตแบบธรรมชาติผู้สังเกตการณ์ไม่ได้ยุ่งเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมเลยและอาจพยายามที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตน้อยที่สุด ผู้สังเกตการณ์จะต้องคงความเป็นกลางไม่เปลี่ยนแปลงสิ่งใดในสภาพแวดล้อมที่เกินกว่าการเปลี่ยนแปลงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการมีผู้สังเกตการณ์ ไม่มีการทดลองและไม่อนุญาตให้มีการแทรกแซง
การสังเกตแบบแอบแฝงเกี่ยวข้องกับการสังเกตของประชากรโดยไม่แจ้งเตือนประชากรถึงการมีอยู่ของผู้สังเกตการณ์ เทคนิคนี้มักเป็นที่ต้องการในประชากรสัตว์เนื่องจากสัตว์อาจมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันเมื่อพวกเขารู้ว่ากำลังถูกจับตามอง เทคนิคแอบแฝงอาจรวมถึงการสร้างอุปกรณ์บันทึกที่ซ่อนอยู่และโครงสร้างอาคารเพื่อปกปิดซึ่งทำให้ผู้คนมองเห็นได้โดยไม่ถูกมองเห็น ในการสังเกตอย่างเปิดเผยผู้สังเกตจะได้รับทราบถึงผู้สังเกตการณ์ ในการสังเกตธรรมชาติของมนุษย์ด้วยเหตุผลทางจริยธรรมสามารถใช้การสังเกตอย่างเปิดเผยเท่านั้น
ข้อสังเกตหนึ่งข้อหนึ่งของการสังเกตธรรมชาติคือนักวิจัยไม่สามารถควบคุมควบคุมทำนายหรือเข้าใจตัวแปรได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้สามารถทำให้ยากต่อการทดสอบและพิสูจน์สมมติฐานเนื่องจากไม่สามารถตั้งค่าเงื่อนไขการทดลองได้ อีกประเด็นที่อาจเกิดขึ้นคือระยะเวลาที่ใช้ในการวิจัยซึ่งอาจเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับนักวิจัยบางคน มันอาจเป็นเรื่องยากที่จะได้รับการสนับสนุนและเงินทุนเมื่อโครงการอาจใช้เวลาหลายสิบปีกว่าจะเสร็จสมบูรณ์
ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของการสังเกตธรรมชาติคือช่วยให้นักวิจัยเห็นพฤติกรรมตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตที่พวกเขาสนใจสิ่งนี้สามารถให้ข้อมูลที่มีค่ามากซึ่งอาจมีอิทธิพลต่อการวิจัยเชิงทดลองในอนาคต ยกตัวอย่างเช่นการสังเกตธรรมชาติได้ถูกนำมาใช้เพื่อช่วยให้กลุ่มอนุรักษ์เข้าใจว่าทำไมสัตว์บางชนิดจึงยากที่จะผสมพันธุ์ในการถูกกักขังและเพื่อระบุปัญหาต่าง ๆ เช่นข้อ จำกัด ด้านสิ่งแวดล้อมที่จะต้องพิจารณา
การสังเกตทางธรรมชาติอาจเป็นวิธีเดียวในการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาบางอย่าง ยกตัวอย่างเช่นไม่อนุญาตให้ทำการทดลองกับมนุษย์ซึ่งอาจทำให้มนุษย์ได้รับอันตรายหรือทำให้พวกเขาตกอยู่ในความเสี่ยง อย่างไรก็ตามผู้คนสามารถใช้การสังเกตแบบธรรมชาติเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับประชากรมนุษย์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงหรือเป็นอันตราย
