Là phương pháp thực nghiệm được tiến hành trong hoàn cảnh tự nhiên như trong cuộc sống thực, giúp cho đối tượng nghiên cứu được biểu hiện đặc tính của mình một cách tự nhiên. Phương pháp thực nghiệm tự nhiên được sử dụng khá rộng rãi trong các công trình nghiên cứu về trẻ em. Các thực nghiệm được diễn ra trong sinh hoạt hàng ngày, đặc biệt là trong các trò chơi và trong các hoạt động mà trẻ ưa thích như vẽ, nặn, hát, múa, kể chuyện v....