Η παρατήρηση είναι μια δραστηριότητα ενός ευφυούς έμβιου όντος (π.χ. του ανθρώπου), το οποίο αντιλαμβάνεται και αφομοιώνει τη γνώση ενός φαινομένου στο πλαίσιο των προηγούμενων γνώσεων και ιδεών του.

Η παρατήρηση είναι κάτι περισσότερο από την απλή πράξη της παρατήρησης: Η παρατήρηση απαιτεί παρατήρηση και αναζήτηση γνώσης.

Οι παρατηρήσεις που προέρχονται από αυτοπροσδιοριζόμενα όργανα είναι συχνά αναξιόπιστες. Τέτοιες παρατηρήσεις είναι δύσκολο να αναπαραχθούν επειδή μπορεί να διαφέρουν ακόμη και σε σχέση με τα ίδια ερεθίσματα. Συνεπώς, δεν είναι πολύ χρήσιμες σε ακριβείς επιστήμες όπως η φυσική, οι οποίες απαιτούν όργανα που δεν αυτοπροσδιορίζονται. Είναι συνεπώς συχνά αναγκαία η χρήση διαφόρων μηχανικών οργάνων όπως: φασματόμετρα, παλμογράφοι, κάμερες, τηλεσκόπια, συμβολόμετρα, μαγνητόφωνα, θερμόμετρα κ.λπ. και εργαλεία όπως ρολόγια, κλίμακες που βοηθούν στη βελτίωση της ακρίβειας, της ποιότητας και της χρησιμότητας των πληροφοριών που λαμβάνονται από μια παρατήρηση.

Η ακρίβεια και η τεράστια επιτυχία της επιστήμης αποδίδεται πρωτίστως στην ακρίβεια και την αντικειμενικότητα (δηλαδή την επαναληψιμότητα) της παρατήρησης της πραγματικότητας που εξερευνά η επιστήμη.