Psihologija morda spominja na podobe psihoanalize in razlage sanj, vendar mnogi poklicni psihologi raje pri preučevanju človeškega vedenja raje uporabljajo bolj empirične pristope. Takšni strokovnjaki izvajajo raziskave z načrtovanjem eksperimentov, ki zbirajo številčne, kvantitativne podatke. Raziskovalci psihologije kvantitativnih metod lahko nato uporabijo statistično analizo podatkov svojega eksperimenta, da sklepajo o njegovih rezultatih.
Vsi raziskovalci zbirajo in analizirajo podatke. Te informacije so lahko kvantitativne ali kvalitativne narave. Kvalitativni podatki lahko vključujejo intervjuje, ki jih psiholog lahko opravi s subjekti, njegove zapiske, ko opazuje vedenje subjekta, ali študije primerov, ki so jih napisali drugi raziskovalci. Psihologi, ki raziskujejo s kvalitativnimi podatki, bodo analizirali informacije iz vseh teh virov glede povezav in vzorcev, nato napisali prispevke, v katerih bodo navedli svoje ugotovitve, in predstavili svoje argumente, da bi utemeljili svoje zaključke.
Drugi psihologi delajo s kvantitativnimi podatki. Uporaba številk jim omogoča, da svoje podatke vodijo skozi enačbe in statistične modele, ki lahko kvantificirajo obstoj in moč kakršnih koli vzorcev ali razmerij, ki jih lahko najdejo raziskovalci. Raziskovalci, ki se ukvarjajo s psihologijo kvantitativnih metod, raje zbirajo in analizirajo numerične podatke, da bi lahko svoje zaključke matematično dokazali, namesto da bi se zanašali na argumente, ki jih kvalitativni raziskovalci uporabljajo za utemeljitev svojih. Nekateri od teh psihologov menijo, da delo s kvantitativnimi metodami naredi področje psihologije empirično bolj strogo in izboljšuje kakovost njegovih akademskih raziskav.
Kvantitativne metode psihologije lahko zbira podatke za analizo s preučevanjem stvari, ki so same po sebi številčne, ali z uporabo sistema kodiranja za kvantificiranje predmetov, ki so bolj kvalitativne narave. Informacije, ki so same po sebi kvantitativne, lahko vključujejo elemente, kot je čas, ki je potreben, da se subjekti odzovejo na dražljaj, ali število subjektov, ki izberejo določen odgovor na vprašanje v anketi. Psihologi lahko kodirajo tudi vrste vedenja pri subjektih, ki jih opazujejo. To vključuje, da raziskovalec določi široke definicije vedenj, ki ga zanimajo, in vsakemu dodeli številko. Zapisovanje števila, ko psihologi opazujejo njegovo ustrezno vedenje, omogoča tem raziskovalcem, da ustvarijo kvantitativne podatke iz kvalitativnih opazovanj.
Ena najpogostejših analitičnih tehnik v psihologiji kvantitativnih metod je regresijska analiza. Raziskovalec svoje podatke razdeli v neodvisen niz podatkov in odvisen niz podatkov. Ko te podatke vodimo skozi model linearne regresije, dobi psiholog niz številk, ki opisujejo obseg, v katerem neodvisna podatkovna serija vpliva na odvisne podatkovne serije. Če bi raziskovalec preučeval učinek dnevne temperature na vedenje, bi bila temperatura neodvisna spremenljivka, koda za vedenje pa bi bila odvisna spremenljivka. Psihologi, ki uporabljajo to kvantitativno tehniko, bi uporabili rezultate regresijske analize za določitev moči in veljavnosti vpliva neodvisne spremenljivke na odvisno spremenljivko.
Regresijska analiza je priljubljena v psihologiji kvantitativnih metod zaradi svoje sposobnosti določanja vzročne zveze. Korelacije lahko povedo le, ali obstaja povezava med dvema nizoma podatkov, ne pa, katera podatkovna serija povzroča spremembe v drugi. Na primer, močna korelacija med temperaturo in vedenjem ne more matematično dokazati, da je temperatura tista, ki povzroča vedenje. Regresijska analiza lahko matematično dokaže, da je neodvisna spremenljivka tista, ki vpliva na odvisno spremenljivko, kar omogoča raziskovalcem, da njene rezultate uporabijo kot dokaz.