Problem naukowy jest odzwierciedleniem braków w danej nauce. Może to być brak odpowiedzi naukowych na pytania wynikające z aktualnego stanu wiedzy. Mogą to być także błędy w odpowiedziach – pojęciach, opisach, wyjaśnieniach, teoriach naukowych. Często oba braki występują jednocześnie.
Praca naukowca polega na rozwiązywaniu problemów naukowych. Ustalanie problemu jest więc podstawowym zadaniem w obrębie metody naukowej. Problem naukowy określa cel i granice pracy naukowej.
Ustalanie problemu polega na określeniu i objaśnieniu pewnego stanu niewiedzy na gruncie wiedzy dotychczasowej. Ważne jest określenie, co już wiadomo, a czego nowego naukowiec ustalający problem zamierza się dowiedzieć.
Stawiany problem może być trudny do rozwiązania z różnych względów; jednym jest sama osoba naukowca, jego wiedza i możliwości intelektualne, czas, jaki może poświęcić problemowi, narzędzia wykorzystywane przez niego do rozwiązania problemu. Innym – jest stopień nowości danego problemu, istnienie dla niego badań i ich opublikowanych wyników.
Brak literatury przedmiotu może być jednak czasem ułatwieniem – autor śmiały intelektualnie nie będzie skrępowany dotychczasowym spojrzeniem na problem, będzie starał się znaleźć własną ścieżkę do badań i płynących z nich wniosków. Trudność problemu wynika także z komplikacji przedmiotu badań – gdy celem jest poznawanie współzależności szeregu trudnych do wyodrębnienia i prześledzenia zjawisk, na które składa się wiele zmiennych.