Tarih, geçmişte yaşanmış olayları inceleyen bir bilim dalıdır. Ancak diğer bilimlerden (fizik, kimya, biyoloji gibi) temel bir farkı vardır: deney ve gözlem yapılamaz. Bunun birkaç önemli nedeni bulunmaktadır.
Doğa bilimlerinde, bir hipotezi test etmek için aynı koşulları laboratuvarda oluşturup deneyi defalarca tekrarlayabilirsiniz. Örneğin, suyun 100°C'de kaynadığını her deneyde gözlemleyebilirsiniz. Tarihte ise, olaylar benzersizdir ve aynı koşullar altında tekrar etmez. Fransız İhtilali veya İstanbul'un Fethi gibi olaylar, kendine özgü sosyal, siyasi, ekonomik ve kültürel koşulların bir ürünüdür. Bu koşulların tümünü aynı şekilde yeniden oluşturmak imkansızdır.
Tarihçi, üzerinde çalıştığı olaya müdahale edemez. Bir fizikçi, deney düzeneğine bir madde ekleyerek sonucu nasıl değiştireceğini gözlemleyebilir. Bir tarihçi ise, "Acaba I. Dünya Savaşı'nda Osmanlı Devleti taraf değiştirseydi ne olurdu?" sorusuna bir deneyle cevap veremez. Bu tür sorular ancak tarihsel analiz ve yorumlama ile ele alınır ve kesin bir yanıtı yoktur.
Deney, kontrollü bir ortam gerektirir. Bilim insanı, değişkenleri kontrol altına alarak sadece bir tanesinin etkisini ölçer. Tarihsel süreçlerde ise sayısız değişken (liderler, ekonomik krizler, iklim, savaşlar, toplumsal inançlar vb.) bir arada bulunur ve bunları birbirinden izole ederek incelemek mümkün değildir. Bu nedenle, tarihte "sadece şu neden oldu" demek çok zordur.
Bir astronom teleskopla yıldızları, bir biyolog mikroskopla bakterileri gözlemleyebilir. Tarihçinin ise geçmişteki bir olayı doğrudan izleme şansı yoktur. Tarihçi, olaylara tanıklık etmiş kişilerin bıraktığı birinci elden kaynaklar (mektuplar, anılar, resmi belgeler) ve ikinci elden kaynaklar (tarih kitapları, araştırmalar) aracılığıyla çalışır. Bu kaynaklar ise her zaman tarafsız veya eksiksiz olmayabilir.
Bu nedenlerden dolayı, tarih bilimi deney ve gözlem yöntemi yerine, kaynak tarama, belge inceleme, karşılaştırma, eleştiri ve yorumlama gibi yöntemleri kullanır. Tarihçinin amacı, geçmişi olduğu gibi yeniden yaşatmak değil, mevcut kanıtlar ışığında en doğru ve anlamlı açıklamayı yapmaya çalışmaktır.