Зерттеудің барлық әдістері келесі негіздемелер бойынша топтастырыла алынады.
Ғылым танымдық деңгейі - теоретикалық немесе эмпирикалық. Оларға сәйкес теоретикалық зерттеу әдістері (аппроксимация, аксиоматизация, экстраполяция, модельдеу және т.б.) және эмпирикалық зерттеу әдісі (байқау, әңгіме, эксперимент, тест және т.б.) ажыратылады.
Зерттеуші-педагогтың объектпен әрекеттесуінің сипаты. Бұған: а) объектті зерттеу (теоретикалық және эмпирикалық зерттеулердің аталған барлық әдістері); б) алынған деректерді өңдеу (сапалық және сандық, онда корреляциялық, факторлық, кластерлік талдау, т.б. әдістері), математикалық-статистикалық өңдеудің әртүрлі деңгейлері [57]. Зерттеуден сенімді нәтижелер алу үшін деректерді өңдеу сипаты маңызды, әсіресе, сандық (статистикалық) талдау, нақтылап айтқанда, ары қарай алынған нәтижелердің сенімділігі, маңыздылығы және валидтілігі (мысалы, Стьюденттің өлшемі, хи-квадрат және т.б.) сияқты әртүрлі өлшемдер бойынша деректер өңдеу. Зерттелінетін құбылыстардың арасындағы байланыстың сипатын немесе оның біреуінің басқалармен бірге алғанда меншікті салмағын анықтау үшін корреляциялық және факторлық талдау әдістері пайдалыналады [217].
Алайда, жалпы кез-келген ғылымда және атап айтқанда, педагогикалық психологияда зерттеу нәтижелерін математикалық өңдеудің маңыздылығын атағанның өзінде сапалық, яғни түсіндірушілік, мазмұндық талдау ең бірінші кезектегі және ауыстыруға келмейтіні талдау екені белгілі. Объектпен зерттеушілік әрекеттер негізі бойынша (зерртеу әдістері мен мәліметтерді өңдеуден кейін) алынған мәліметтерді ұсыну, көрсету әдістері: кестелер, графиктер, схемалар, гистограмалар жәнет т.б. ұсыну әдістерінің әр қайсысын таңдау негізделген және міндеттерге сәйкес болуы керек.
Зерттеудің мақсаты мен ұзақтылығы: а) объекттің, процестің, құбылыстың өзекті жағдайы туралы деректер алу немесе б) олардың уақыт өкен сайын өзгеру динамикасын қадағалау. Психологиялық білімнің басқа салаларындағы сияқты педагогикалық психологияда әртүрлі әдістер арқылы объектті зерттеу процесі - констатациялау, диагностикалау мақсаттарын көздейтін қысқамерзімді бола алады. Алайда, ол тұлғаның психологиялық білімінің, оған тән қасиеттерінің және т.б. дамуын, генезисін анықтауға бағытталған өте ұзақ (бірнеше жылға дейін, мысалы баланың дамуын күнделік жазбалары арқылы қадағалап байқау) процесс бола алады. Осы негіз бойынша екі әдіс бөлініп шығады – көлденең қима әдісі және лонгитюдтік әдіс (ұзындық). Бірінші әдіс арқылы оқытушы көп материалдардың негізінде, мысалы оқытудың жалпы сипаттамасын, оның орташаға тәуелділігін, «нормалар» және одан ауытқушылықтар, әртүрлі негіздемелер бойынша оқытушыларды жасы, оқудағы табыстылығына байланысты бөлу арқылы оқытудың жалпы сипаттамасына қол жеткізе алады. Лонгитюдті әдіс құбылыстың даму тарихын, оның пайда болуы мен қалыптасуын қадағалауға мүмкіндік береді. Бұл әдістің көлденең қима әдісі алдындағы артықшылығы «…екі проблеманы шешуде көрінеді: 1) психикалық өрістеудің ары қарай дамуын көре білу, психологиялық болжамды ғылыми тұрғыдан негіздемелеу; 2) психикалық дамудың кезеңдері арасындағы генетикалық байланысты анықтау» [7, 300 б.]. Педагогикалық ұжым бұл әдісті жалпы зерттеушілік жұмыстың құралы ретінде пайдалана алады, мысалы бірнеше оқу жылдары бойы бір адамды, топты, сыныпты, ағымды және т.б. оқытуда жаңа оқыту бағдарламасының тиімділігін зерттеу. Көбінде бірнеше жылға созылатын, педагогикалық психологияда кеңінен пайдаланатын қалыптастырушы эксперимент те түрі бойынша зерттеудің лонгитюдті әдісіне жатады.