觀察是獲得知識的重要環節。觀察是掌握知識的一個首要步驟或最初階段，是人的智力活動的源泉。正如伯特羅所說；真理存在於我們之中，並且隻有通過觀察才能認識。觀察是獲取外界信息的一種重要途徑。據研究，人們獲取信息，75%是通過眼睛的觀察來獲得的。
達爾文說：我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，隻是在觀察那些稍縱即逝的事物並對其進行精細觀察的能力上，我可能在眾人之上。達爾文通過不斷的觀察實踐激發了對自然的興趣。
敏銳的觀察力是捕捉機遇的重要條件。在觀察和實驗中偶然發現出乎人們意料的新現象、新事件，人們稱之為機遇。意外的機遇給我們提供了從偶然性背後找出必然性的條件。在科學研究和學習中應重視並善於捕捉和利用機遇。
在科學技術發展史上，由於機遇而引出的新發現是很多的。
在物理學中發現電流的不是物理學家而是一位解剖學家。1780年，意大利醫生、解剖學家伽伐尼在做青蛙解剖過程中，偶然地觀察到，在放電火花附近或在雷雨來臨之際，與金屬相接觸的蛙腿會發生痙攣。這使他感到十分驚奇。於是又做了其他一些實驗，終於發現了電流。在化學方麵，1774年8月，英國化學家普利斯特列得到了一個直徑一英尺的大聚光鏡，在閑玩中用來聚集日光照射各種物質，當他照射氧化汞時，發現放出的氣體能助燃，氧氣就這樣意外地被發現了。
不過，“觀察”不僅是用眼睛“看”，而是用腦袋“看”。用眼睛看和觀察，在本質上有很大區別。每天，映入我們眼簾的信息極其豐富，但卻很少留下印象，更難說有什麼發現和收獲了。這是因為，觀察和看雖然都是用眼睛，但是，觀察是有目的的，是要尋找，要發現，要認識；而看的目的性不太強，主要的動機還隻是有所感覺，並不追求一種理性的認識。正是這種差別，使得觀察的印象特別深刻，而看的印象則比較淡漠。
觀察要靠眼睛，但是，眼睛有很大的局限性。人的眼睛既看不遠，對微小的東西又看不清。為了克服這些局限，科學家們發明了望遠鏡和顯微鏡。望遠鏡可以觀察遠處的事物，甚至能觀察太空中的天體，而顯微鏡能觀察細小的微生物。運用了觀察工具，我們觀察的視野就大大拓寬了，觀察到的東西也就更多更細了。
那麼，怎麼進行觀察呢？怎樣提高觀察能力？觀察時要注意什麼？
（1）觀察者要做有心人，要有意識地觀察某種事物，要帶著問題去觀察。這樣的觀察，收獲大，印象深。俗話說，事事留心皆學問。我們要留心身邊的現象，特別是要用心去想，觀察的目的性越明確，收獲也往往越大。
中國古代詩經上說，螟蛉之子，蜾蠃負之。古代人看到蜾蠃這種昆蟲經常把螟蛉銜回到自己的窩內，猜想它們是要把螟蛉撫養長大，因此，後來人們就把養子或義子叫做螟蛉之子。其實，這是人們的一種主觀猜測。南北朝時有個人叫陶弘景，他懷疑這種說法，就想觀察一個究竟。他找到一窩蜾蠃，發現它們把螟蛉銜回到自己窩中以後，用自己的尾針把螟蛉刺得半死不活，然後在它們身上產卵，不久以後，小蜾蠃孵化出來了，就以螟蛉為食。原來，蜾蠃負螟蛉是它的一種特殊的生活方式。陶弘景的細致觀察，改變了古代人的一種錯誤認識，發現了一種新的生物現象。
（2）要邊看邊想。在看的過程中不斷進行分析、綜合、比較、判斷，隻有這樣，才能把握觀察對象的特點，並不斷發展與提高自己的觀察能力。高爾基有一次和兩個作家到那不勒斯的一家飯店就餐，坐定之後，他建議來一次觀察比賽。大家約定對新進來的一位顧客進行瞬間觀察，然後分別說一說觀察所得印象，看誰說得最準確、最細致。不一會，一位顧客推門而入。高爾基凝神注視了一下後，很快就掌握了他的主要特征：臉色蒼白，身穿灰色衣服，一雙手細長而且發紅。作家安德烈耶夫看得十分馬虎，連衣服的顏色也說不對。而另一作家布寧卻觀察得十分準確、細致，不僅看到他身穿灰色衣服，而且看到他戴著一條帶小花的領帶；不僅看到他雙手細長且發紅，還看到他小指的指甲不正常。他還根據此人的舉止、神色，判斷此人可能是個騙子。大家向飯店的主人一打聽，競不出布寧所料。為什麼布寧觀察得這麼細、這麼準，連高爾基也甚為佩服呢？就是因為他在凝神觀察的過程中，始終伴隨著積極的思維，對觀察對象進行敏銳分析、比較與判斷。