Овом методом се ученици оспособљавају да самостално врше експерименте. Ученици вештачки изазивају извесне појаве или процесе како би могли да посматрају промене до којих долази под утицајем одређених фактора, да истражују узроке тих промена, њиховог тока и последица.

Примена лабораторијске методе није нимало једноставна па је задатак наставника да брижљиво припреми сваки експерименат, како не би дошло до ремећења или прекида тока наставног процеса. То подразумева испуњавање следећих услова:

• обезбеђивање потребне опреме, уређаја, апарата и материјала;
• давање неопходних упутстава и напомена ученицима како могу најцелисходније да примене експеримент, како треба да изгледа редослед најважнијих радњи које су потребне да се он успешно обави и сл. После завршеног експеримента, са ученицима се води разговор, своде резултати, доносе закључци и врше уопштавања;
• наставник треба претходно да провери исправност експеримента његовим извођењем пре часа.

Ова метода се широко примењује у настави биологије, физике и хемије, пре свега у старијим разредима, затим самостално, индивидуално или групно, на традиционалан или проблемски начин.

Ученици могу да врше и дужа посматрања појединих појава и процеса у настави биологије, физике, географије и др. (процес клијања и размножавања, развијање биљака и животиња, трансформацију инсеката, атмосферске промене: киша, слана, дуга, грмљавина, ветар, промене температуре и сл.). Погодно место, а за извесне дисциплине одговарајући терен истраживања, јесте и школска башта у којој ученици могу посматрати и експериментисати било појединачно или групно и под руководством наставника. За разлику од експеримента, ова посматрања се врше у природним условима и веома повољно утичу на развијање способности посматрања, критичког мишљења, васпитање самосталности, активности, истрајности, као и формирање научног убеђења.

У току коришћења лабораторијских метода неопходно је да ученици воде белешке, региструју резултате својих посматрања, праве скице, табеле, графиконе, које наставник треба да проверава.