Gözlem, bir olgunun bilgisini önceki bilgi ve fikirler çerçevesinde algılayan ve özümseyen akıllı bir canlının (örneğin insan) faaliyetidir.

Gözlem, çıplak gözlemleme eyleminden daha fazlasıdır: Gözlem, gözlemlemeyi ve bilgi aramayı gerektirir.

Kendi kendini tanımlayan araçlardan gelen gözlemler genellikle güvenilmezdir. Bu tür gözlemlerin yeniden üretilmesi zordur çünkü aynı uyaranlara göre bile değişiklik gösterebilirler. Bu nedenle, fizik gibi kendi kendini tanımlamayan aletlere ihtiyaç duyan kesin bilimlerde pek kullanışlı değildirler. Bu nedenle, spektrometreler, osiloskoplar, kameralar, teleskoplar, interferometreler, teyp kayıt cihazları, termometreler vb. gibi çeşitli mühendislik araçlarının ve bir gözlemden elde edilen bilginin doğruluğunu, kalitesini ve faydasını artırmaya yardımcı olan saatler, terazi gibi araçların kullanılması sıklıkla gereklidir.

Bilimin doğruluğu ve muazzam başarısı, öncelikle bilimin araştırdığı gerçekliğin gözleminin doğruluğu ve nesnelliğine (yani tekrarlanabilirliğine) atfedilir.