जब लक्ष्य मापन और सामान्यीकरण करना हो, तो संख्याएँ अनिवार्य होती हैं। मात्रात्मक अनुसंधान में ऐसे डेटा एकत्र किए जाते हैं जिन्हें गिना जा सके और सांख्यिकीय रूप से विश्लेषण किया जा सके। बंद-छोर वाले प्रश्नों वाले सर्वेक्षण, नियंत्रण समूहों वाले प्रयोग और बड़े व्यवहार संबंधी डेटासेट का विश्लेषण इसके विशिष्ट तरीके हैं। परिणामों को प्रतिशत, औसत, सहसंबंध या मॉडल गुणांक के रूप में व्यक्त किया जाता है।

नमूने का आकार और नमूना लेने की विधि यह निर्धारित करती है कि निष्कर्षों को व्यापक जनसंख्या पर कितनी विश्वसनीयता के साथ लागू किया जा सकता है। सांख्यिकीय सार्थकता परीक्षण वास्तविक प्रभावों को यादृच्छिक भिन्नता से अलग करने में सहायक होता है। मात्रात्मक अनुसंधान की शक्ति सटीकता और समूहों की तुलना करने तथा समय के साथ होने वाले परिवर्तनों को ट्रैक करने की क्षमता में निहित है।

मात्रात्मक विधियाँ "कितने" और "कितना" जैसे प्रश्नों के उत्तर देती हैं। ये अप्रत्याशित प्रेरणाओं या वास्तविक जीवन के अनुभवों की गहराई को उजागर करने के लिए कम उपयुक्त होती हैं। मात्रात्मक मापन को गुणात्मक अन्वेषण के साथ संयोजित करने से अक्सर सबसे ठोस समझ प्राप्त होती है। व्यवसाय और सामाजिक विज्ञान में, मात्रात्मक अनुसंधान बड़े पैमाने पर परिकल्पनाओं के परीक्षण का प्राथमिक साधन बना हुआ है।