นักวิทยาศาสตร์เป็นคนที่ทำงานเป็นกระบวนการอย่างมีระบบ นอกจากนี้ ยังมีลักษณะนิสัย ช่างสังเกต, ช่างสงสัย, มีความอยากรู้อยากเห็น, มีความเป็นเหตุเป็นผล, มีความคิดริเริ่ม, มีความพยายาม และมีความอดทน ลักษณะสำคัญของนักวิทยาศาสตร์เหล่า นี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ประสบความสำเร็จในการค้นหาคำตอบต่าง ๆ

นักวิทยาศาสตร์เป็นคนที่ทำงานเป็นกระบวนการอย่างมีระบบ และมีลักษณะนิสัยดังนี้

1. ช่างสังเกต

        การสังเกต หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือประสาทสัมผัสทั้ง 5 คือ ตา หู จมูก ปาก และกาย เข้าไปสำรวจวัตถุ หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในธรรมชาติหรือจากการทดลอง โดยไม่ใส่หรือเพิ่มความคิดเห็นของผู้สังเกตลงไป การสังเกต ทำให้พบเห็นสิ่งใหม่ ๆ ที่นำไปสู่การคิดค้นหาคำอธิบาย นำไปสู่การค้นพบกฏหรือทฤษฏีต่าง ๆ ตัวอย่างของนักวิทยาศาสตร์ที่ช่างสังเกต เช่น

           - กาลิเลโอ (Galielo) ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ประดิษฐ์ขึ้นสังเตดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี ทำให้ได้แนวคิดว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล
           - เซอร์ ไอแซก นิวตัน (Sir Isaac Newton) สังเกตการหล่นของลูกแอปเปิ้ล ทำให้นิวตันพบว่า แรงที่โลกดึงดูดวัตถุทำให้วัตถุตกลงสู่พื้นโลก แรงที่โลกดึงดูดดวงจันทร์ทำให้ดวงจันทร์โคจรรอบโลกเป็นวงรี

2. ช่างคิดช่างสงสัยและอยากรู้อยากเห็น

        การเป็นคนช่างสงสัยหรืออยากรู้อยากเห็น คือเป็นผู้พยายามมองเห็นปัญหาจากการสังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นเพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น เช่น มีอะไรเกิดขึ้น ทำไมจึงเกิดขึ้นได้ และเกิดขึ้นได้อย่างไร ความสงสัยจะทำให้นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษาค้นคว้าหาเหตุผลด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งทำให้ได้ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างของนักวิทยาศาสตร์ที่มีความช่างคิดช่างสงสัย เช่น

           - เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิ่ง (Sir Alexander Fleming) สงสัยว่า ทำไมแบคทีเรียที่มีเชื้อราขึ้นอยู่ใกล้ ๆ จึงตายหมด ซึ่งนำไปสู่การค้นพบยาเพนนิซิลิน

3. มีความเป็นเหตุเป็นผล

        ความรู้วิทยาศาสตร์เป็นความรู้ที่ต้องอธิบายได้ด้วยเหตุผล เมื่อผลเป็นอย่างนี้จะบอกได้ว่าเหตุเป็นอย่างไร หรือทราบสาเหตุก็จะบอกได้ผลเป็นอย่างไร ดังนั้นคนที่มีความเป็นเหตุเป็นผล คือ ผู้ที่เชื่อว่าเมื่อมีผลหรือสิ่งใดสิ่งหนึ่งเกิดขึ้น ย่อมต้องมีสาเหตุที่ทำให้เกิด นักวิทยาศาสตร์มีวิธีค้นคว้าหาความรู้อย่างมีเหตุผล โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์

4. มีความคิดริเริ่ม

        คนที่มีความคิดริเริ่ม หมายถึง ผู้ที่มีความกล้าที่จะคิด และทำสิ่งที่ผิดแปลกไปจากที่ผู้อื่นคิดหรือทำอยู่แล้วโดยเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อตนเองและส่วนรวม ลักษณะการเป็นผู้มีความคิดริเริ่มเป็นลักษณะสำคัญของนักวิทยาศาสตร์ เพราะจะทำให้ค้นพบและประดิษฐ์สิ่งใหม่ ๆ อยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างของนักวิทยาศาสตร์ที่มีความคิดริเริ่ม เช่น

           - สองพี่น้องตระกูลไรต์ (Wilbur-Orville Wright) คิดทำเครื่องบินโดยเริ่มจากจักรยาน ทำให้เกิดเครื่องร่อน แล้วพัฒนาไปเป็นเครื่องบินในที่สุด

5. มีความพยายามและความอดทน

        เป็นลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์ คือ ความเป็นผู้มีจิตใจแน่วแน่ ไม่ท้อถอย แม้ว่าจะใช้เวลานานเพียงใดก็ตามก็ยังคงคิดศึกษาอยู่จนพบความสำเร็จ ตัวอย่างนักวิทยาศาสตร์ที่มีความพยายามและความอดทน เช่น

           - ทอมัส อัลวา เอดิสัน (Thomas Alva Edison) ใช้เวลานานมากจึงประดิษฐ์หลอดไฟฟ้าที่มีไส้หลอดได้สำเร็จ

           - มาดาม มารี กูรี (Curie) พบธาตุเรเดียม ใช้เวลานานถึง 4 ปี ในการค้นคว้าทดลองจนแยกธาตุเรเดียมออกจากแร่กัมมันตรังสีได้สำเร็จ