การทำงานทางวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ เช่น แว่นขยาย, กล้องจุลทรรศน์, กล้องส่องทางไกล, กล้องโทรทรรศน์, สเต็ทโธสโคป เป็นต้น นอกจากนี้การทดลองต่าง ๆ จำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดต่าง ๆ หากประสาทสัมผัสไม่แม่นยำ เช่น เทอร์มอมิเตอร์ เครื่องชั่งสปริง เป็นต้น

        ในกระบวนการหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ต้องใช้เครื่องมือหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ ช่วยในการสังเกตและเก็บข้อมูล จึงจะทำให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้องและเชื่อถือได้ เพราะการสังเกตโดยใช้อวัยวะของร่างกาย เช่น ใช้สายตาในการดู ใช้หูในการฟัง ใช้ผิวหนังสัมผัสรับรู้ความร้อนเย็น ไม่สามารถเชื่อถือได้เสมอไป

        การทำงานทางวิทยาศาสตร์ต้องใช้เครื่องมือหลากหลาย ซึ่งสามารถแยกออกเป็นหลายประเภท ตั้งแต่อุปกรณ์ขั้นพื้นฐาน เช่น ไม้บรรทัด ตาชั่ง เทอร์มอมิเตอร์ หรือขั้นสูงขึ้นมา ได้แก่ อุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ หรืออุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่าง ๆ ขนถึงยุคปัจจุบันนิยมเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ เข้ากับคอมพิวเตอร์

        เราใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ เหล่านี้เพิ่มขึ้นนอกเหนือจากการรับรู้ด้วยประสาทสัมผัสของเรา ไม่ว่าจะเป็น หู ตา จมูก ลิ้น ผิวหนัง ซึ่งไม่ให้ความละเอียดในการตรวจสอบมากนัก ดังนั้น อุปกรณ์ต่าง ๆ หรือเครื่องมือที่นักวิทยาศาสตร์นำไปใช้มีวัตถุประสงค์เพื่อ

          1. ทำให้ข้อมูลที่ได้ถูกต้องมากขึ้น
          2. เพิ่มขีดความสามารถของประสาทสัมผัสของมนุษย์
          3. ลดเวลาในการทำงาน
          4. ลดความเสี่ยงในการทำงาน

        ในการใช้เครื่องมือชนิดต่าง ๆ ให้ได้ผลดีนั้น สิ่งแรกที่จะต้องอยู่ในสภาพที่พร้อมเสมอคือ ประสาทสัมผัสของผู้ทำการทดลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตา ส่วนประสาทสัมผัสอื่นที่อาจต้องใช้ได้แก่ หู จมูก ลิ้น และผิวหนัง หากประสาทสัมผัสไม่เที่ยงตรง จะไม่สามารถบอกได้ว่าการสังเกตนั้นถูกต้องหรือไม่ ทำให้การทดลองอาจไม่ประสบผลสำเร็จ

เครื่องมือช่วยประสาทสัมผัสทางตา

        - แว่นขยาย ช่วยขยายขอบเขตการมองเห็นของประสาทสัมผัสทางตา ทำให้เห็นรายละเอียดของวัตถุมากขึ้น
        - กล้องจุลทรรศน์ ใช้ส่องดูวัตถุขนาดเล็กมาก ๆ ที่ตาเปล่ามองไม่เห็นและอยู่ในระยะใกล้ ๆ เช่น จุลินทรีย์
        - กล้องส่องทางไกล ใช้ส่องดูวัตถุที่อยู่ไม่ไกลเกินไปนัก ใช้ส่องดูสัตว์ในธรรมชาติ ดูกีฬา เป็นต้น
        - กล้องโทรทรรศน์ ใช้ส่องดูวัตถุที่อยู่ห่างไกลมาก ๆ เช่น ดวงจันทร์ ดวงดาวต่าง ๆ

เครื่องมือช่วยประสาทสัมผัสทางหู

        - สเต็ทโธสโคป เป็นอุปกรณ์ที่แพทย์มักใช้เพื่อช่วยฟังการเต้นของหัวใจ และการทำงานของอวัยวะภายในบางอย่าง

เครื่องมือช่วยประสาทสัมผัสทางกาย

        - เครื่องมือวัดอุณหภูมิ ใช้วัดระดับความร้อนและความเย็น เช่น เทอร์มอมิเตอร์
        - เครื่องมือวัดระยะทาง ใช้วัดความยาว ความกว้าง ความสูงของวัตถุ เช่น ไม้บรรทัด ไม้เมตร ตลับเมตร เป็นต้น
        - เครื่องมือวัดน้ำหนักหรือมวล เช่น เครื่องชั่งแบบต่าง ๆ เครื่องชั่งสปริง เครื่องชั่งไฟฟ้า
        - เครื่องมือวัดปริมาตร เช่น กระบอกตวง หลอดฉีดยา หลอดหยด เป็นต้น