Psihologija može podsjećati na slike psihoanalize i tumačenja snova, ali mnogi profesionalni psiholozi preferiraju više empirijski pristup proučavanju ljudskog ponašanja. Takvi stručnjaci provode istraživanja osmišljavajući eksperimente koji prikupljaju numeričke, kvantitativne podatke. Istraživači u psihologiji kvantitativnih metoda tada mogu koristiti statističku analizu podataka svog eksperimenta kako bi izvukli zaključke o njegovim rezultatima.
Svi istraživači prikupljaju i analiziraju podatke. Ove informacije mogu biti kvantitativne ili kvalitativne prirode. Kvalitativni podaci mogu uključivati intervjue koje psiholog može provesti s ispitanicima, njegove ili njezine bilješke kada promatra ponašanje subjekta ili studije slučaja koje su napisali drugi istraživači. Psiholozi koji istražuju s kvalitativnim podacima analizirat će informacije iz svih tih izvora u potrazi za vezama i obrascima, zatim će napisati radove koji iznose svoje nalaze i iznijeti svoje argumente kako bi opravdali svoje zaključke.
Drugi psiholozi rade s kvantitativnim podacima. Korištenje brojeva omogućuje im da svoje podatke provedu kroz jednadžbe i statističke modele koji mogu kvantificirati postojanje i snagu bilo kojih obrazaca ili odnosa koje istraživači mogu pronaći. Istraživači koji rade u psihologiji kvantitativnih metoda radije prikupljaju i analiziraju numeričke podatke kako bi se njihovi zaključci mogli matematički dokazati, umjesto da se oslanjaju na argumente koje kvalitativni istraživači koriste kako bi opravdali svoje. Neki od ovih psihologa vjeruju da rad s kvantitativnim metodama čini polje psihologije empirijski rigoroznijim i poboljšava kvalitetu njegovih akademskih istraživanja.
Kvantitativne metode psihologije mogu prikupiti podatke za analizu ispitivanjem stvari koje su inherentno numeričke, ili korištenjem sustava kodiranja za kvantificiranje predmeta koji su kvalitativnije prirode. Informacije koje su inherentno kvantitativne mogu uključivati stavke kao što su vrijeme potrebno ispitanicima da odgovore na podražaj ili broj ispitanika koji odaberu određeni odgovor na pitanje u anketi. Psiholozi također mogu kodirati tipove ponašanja u subjektima koje promatraju. To uključuje istraživača koji uspostavlja široke definicije ponašanja za koje je zainteresiran i svakom od njih dodjeljuje broj. Snimanje broja kada psiholozi promatraju njegovo odgovarajuće ponašanje omogućuje tim istraživačima stvaranje kvantitativnih podataka iz kvalitativnih promatranja.
Jedna od najčešćih analitičkih tehnika u psihologiji kvantitativnih metoda je regresijska analiza. Istraživač dijeli svoje podatke u nezavisnu seriju podataka i zavisnu seriju podataka. Kada se ti podaci prođu kroz model linearne regresije, psiholog dobiva skup brojeva koji opisuju stupanj do kojeg neovisni niz podataka utječe na ovisne nizove podataka. Ako bi istraživač proučavao učinak dnevne temperature na ponašanje, tada bi temperatura bila nezavisna varijabla, a šifra ponašanja bila bi zavisna varijabla. Psiholozi koji koriste ovu kvantitativnu tehniku koristili bi rezultate regresijske analize kako bi odredili snagu i valjanost utjecaja nezavisne varijable na zavisnu varijablu.
Regresijska analiza je popularna u psihologiji kvantitativnih metoda zbog svoje sposobnosti utvrđivanja uzročnosti. Korelacije mogu samo reći postoji li odnos između dva niza podataka, a ne koji niz podataka uzrokuje promjene u drugom. Na primjer, jaka korelacija između temperature i ponašanja ne može matematički dokazati da je temperatura ono što uzrokuje ponašanje. Regresijska analiza može matematički dokazati da je nezavisna varijabla ono što utječe na zavisnu varijablu, što omogućuje istraživačima da koriste njezine rezultate kao dokaz.