Phương pháp thu thập dữ liệu bao gồm nghiên cứu dùng bộ câu hỏi tự điền trả lời qua thư, phỏng vấn trực tiếp, hồi cứu hồ sơ bệnh án, hay sổ bộ đăng ký, v.v. Nguồn dữ liệu hay cách đo lường dữ liệu sẽ được chọn tùy vào loại biến số như đã trình bày ở trên. Ví dụ, nếu kết cục chính của nghiên cứu là tỷ lệ hiện mắc của một bệnh, hồi cứu sổ bộ đăng ký hay tổng kết biểu đồ bệnh lý trong đó chẩn đoán bệnh được xác định bởi các chuyên gia sẽ hợp lý hơn bệnh nhân trả lời bộ câu hỏi tự điền. Nếu kết cục chính là một vấn đề mang tính nhạy cảm hay chủ quan, như chức năng cương dương
vật ở nam giới, phỏng vấn trực tiếp sẽ đóng góp cụ thể hơn hơn là trả lời bảng câu hỏi tự điền.
Về khía cạnh đo lường, điều quan trọng là cần phải xác định và trình bày được các thông tin về độ tin cậy và tính giá trị của phương pháp đo lường được chọn. Độ tin cậy (Relia- bility) hay khả năng lặp lại là mức độ cho ra những kết quả giống nhau khi lặp lại với cùng một phương pháp đo lường. Các quy trình đo lường khác nhau hay việc thực hiện các quy trình đó có thể làm độ tin cậy thấp. Tính giá trị (Validity) là mức chính xác mà một phương pháp đo lường có thể đánh giá đúng chủ thể. Tính giá trị bao gồm giá trị cấu trúc (construct validity), giá trị nội dung (content validity), và giá trị theo tiêu chí (criterion validity). Ví dụ về giá trị nội dung, trong trường hợp đo lường đánh giá chất lượng cuộc sống bằng công cụ đo lường xây dựng từ nguồn văn hóa và ngôn ngữ khác, cần phải sử dụng thang lượng giá đã được thẩm định trong văn hóa và ngôn ngữ nơi nghiên cứu được tiến hành. Đặc biệt trong trường hợp sử dụng thang lượng giá có nguồn gốc từ các nước phương Tây, việc dịch xuôi và dịch ngược bảng câu hỏi gốc, và việc đánh giá độ tin cậy và tính giá trị cần được hoàn chỉnh trước khi đưa vào sử dụng trong nghiên cứu. Thông thường vấn đề bản quyền và tiền tác quyền sẽ nảy sinh, và cần được nhấn mạnh trong khi chuẩn bị đề cương nghiên cứu.