1、历时性的跟踪观察：也叫动态观察，即自始至终地观察事物的成长过程和发展变化的脉络。
2、共时性的透视观察：也叫静态观察，即用类似解剖的方法，由表及里地观察事物的本质特征。
3、超越时空、打破各种限制的跨越式观察：也叫比较观察，即由此及彼地观察事物的横向联系，找出事物的差异，从中发现事物的特殊性。
人的观察能力是历史地发展着的，它曾表现出几方面的飞跃：从感官观察扩展到仪器观察。科学仪器作为人的感官的延长和补充，日益克服感官的生理局限性，不断开拓认识的视野，并使观察走向精确化和定量化；从自然状态的观察扩展到实验中的观察（见科学实验）；从人脑指导下的观察扩展到电脑参与下的观察。电脑作为人脑的延长和补充，能够极大地提高观察效率，获得更多的信息量，更快、更及时地贮存和加工观察结果。