L'osservazione sistematica è una forma calcolata di osservazione utilizzata per supportare o confutare un'ipotesi. Perché un’osservazione sia sistematica deve essere esente da errori sistematici e ripetibile.
L'osservazione casuale viene effettuata a casaccio mentre si è seduti in un parco o ci si muove in uno spazio pubblico. Spesso definito come 'osservazione casuale delle persone', l'osservazione casuale implica semplicemente notare le persone e registrare mentalmente i loro comportamenti e azioni. L'osservazione sistematica è molto più rigida e viene spesso utilizzata nella ricerca scientifica. Poiché le osservazioni sistematiche sono comunemente utilizzate come prova per supportare o contraddire ipotesi diverse, devono essere eseguite in modo controllato che conferisca credibilità ai risultati.
La credibilità di un’osservazione sistematica deriva da molteplici fattori. Innanzitutto, nelle osservazioni sistematiche vengono registrati solo comportamenti specifici relativi all'argomento studiato. Vengono fatti ulteriori tentativi per eliminare bias di qualsiasi tipo che potrebbero distorcere i risultati dell’osservazione. Questo viene spesso fatto incaricando più osservatori di osservare gli stessi comportamenti. Se riportano risultati contrastanti, le procedure vengono riscritte e l'osservazione viene effettuata nuovamente. Infine, è necessario effettuare osservazioni sistematiche in modo da consentire ad altri di replicarle. Se altri non riescono a ricreare l'osservazione, spesso viene considerata inaffidabile e i suoi risultati non sono considerati scientificamente validi.