Il metodo scientifico galileiano descrive i fenomeni fisici attraverso la matematica, la quale coglie principalmente gli aspetti misurabili, quantizzabili, della natura – considerati gli unici esistenti oggettivamente. Tale distinzione tra caratteristiche geometrico-meccaniche dei corpi e qualità sensibili, secondarie, sarà ripresa e resa celebre dal meccanicismo cartesiano e da Locke. Le leggi scientifiche vengono considerate affidabili per via del presupposto della loro regolarità e inviolabilità. Galilei quindi non ammette l’esistenza di fenomeni eccezionali e devianti, a differenza di ciò che pensava la tradizione magica ma anche personaggi come Francesco Bacone. L’opposizione degli scolastici mette in discussione la congruità tra gli enti ideali della matematica e i corpi imperfetti del mondo fisico: Galileo risponde affermando la necessità dei modelli approssimati. Galileo crede a tal punto alla matematica da affidarsi agli esperimenti mentali. La scienza moderna, sin dalla sua origine, ricerca la legge di svolgimento dei fenomeni, e non più la sua causa finalistica.
