王國維認為，史學所做的事就是，“求知識之真與道理之是”，“知事物道理之所以存在之由與其遷變之故”。對此，他是身體力行的。在考證曆史問題時，他將嚴密實證與西方的邏輯推演相結合，從而考證出史事的是非與有無。在嚴密實證方麵，他是相當幸運的。因為當時，在中國考古界有了大批的、連續的、重大的史料被發掘了出來。這些史料包括：甲骨文、金文（鍾鼎文）、書和簡牘（有長沙馬王堆書和山東臨沂、湖北雲夢、甘肅居延等地出土的簡牘）、敦煌文書、外文材料以及少數民族文字（如蒙古文、滿文史料），還有就是明清檔案的開放使用（這部分材料極其豐富，“有上千萬件，有的一件材料就能裝一汽車，單管理這批檔案的工作人員就多達二百人”）。正是在這種史料大發現的條件下，他提出了二重證據法。
王國維說：“吾輩生於今日，幸於紙上之材料外更得地下之新材料，由此種材料，我輩固得據以補正紙上之材料，亦得證明古書之某部分全為實錄；即百家不雅馴之言，亦不無表示一麵之事實。”
可見，二重證據法就是通過“紙上之材料”與“地下之新材料”互證的方法來實現“求真”的目的的。
壹
“地下之新材料”是指什麼？
如上所述，王國維在考古過程中所使用到的“地下之新材料”主要包括殷商甲骨文、金文（鍾鼎文）、書和簡牘以及敦煌文書等。下麵參考有關專家學者的研究成果分別做些簡介。
（1）甲骨文。
甲骨文是現今發現的中國最古老的、體係較為完整的古代文字。因其大部分出土於河南安陽殷墟（殷商後期中央王朝的都城建在這裏，所以稱為殷墟），故被稱為“殷墟文字”“殷契”。早先又被稱為契文、甲骨刻辭、卜辭、龜版文、殷墟文字等，因其文字都刻在龜甲（以龜腹甲為常見）或獸骨（以牛肩胛骨為常見）上，故稱它為甲骨文，現成為通稱。
甲骨文所記載的內容，涉及中國商代和西周早期（公元前16至前10世紀）社會生活的諸多方麵，不僅包括政治、軍事、文化、社會習俗等方麵，還涉及天文、曆法、醫藥等科學技術。目前，甲骨文已能識別的約2500個單字，它們已具備了“象形、會意、形聲、指事、轉注、假借”的造字方法，展現了中國文字的獨特魅力。中國商代和西周早期以龜甲、獸骨為載體的文獻，是已知漢語文獻的最早形態。
截至2012年，發現有大約15萬片甲骨，4500多個單字。它們成為研究古代中國文化淵源的重要資料。
（2）金文。
商周時期是青銅器時代。國家的禮、樂之器基本上都是由青銅鑄造而成。其中的禮器以鼎為代表，樂器以鍾為代表。由此，鍾、鼎也就成了青銅器的代名詞。鑄造鍾鼎時，通常會在上麵鑄上銘文。青銅是銅和錫的合金，周以前把銅也稱作金，所以銅器上的銘文就叫作“金文”或“吉金文字”，而金文指的就是鑄刻在殷周時期青銅器上的銘文。又因這種青銅器以鍾鼎上的字數最多，所以又稱為鍾鼎文。
金文應用的年代，上自商代早期，下至秦滅六國，約1200多年。金文可略分為四種，即殷金文（前1300年左右至前1046年左右）、西周金文（前1046年左右至前771年）、東周金文（前770年至前222年）和秦漢金文（前221年至219年）。
從書法層麵上來看，金文在不同時代有不同的風格特點，是深受人們欣賞和推崇的一種藝術表現。
（3）馬王堆帛書。
馬王堆帛書，指的是1972年至1974年先後在長沙市區東郊瀏陽河旁的馬王堆3號漢墓中挖掘出土的帛書。帛書大部分寫在寬48厘米的整幅帛上，折疊成長方形；少部分書寫在寬24厘米的半幅帛上，用木條將其卷起。帛書共有28件，共計十二萬餘字，字體有篆、隸之分。篆書抄寫於漢高祖十一年（前196）左右，隸書約抄寫於漢文帝初年。其中除《周易》和《老子》二書有今本傳世外，絕大多數是古佚書。此外，還有兩幅古地圖。
帛書涉及戰國至西漢初期政治、軍事、思想、文化及科學等各方麵的內容，既具有重要的學術價值，又具有可作為校勘傳世古籍的依據的史學研究價值，同時還為研究漢代書法及書法演變、發展提供了珍貴的依據。其中的一些文獻，也是研究漢初思想和戰國中期合縱連橫鬥爭的重要史料。
另外，帛書本身的“帛”，屬漢代的縑帛，對後人研究其材質本身的發展，也具有重要的曆史意義。