Los instrumentos científicos persiguen un aumento constante del grado de exactitud y precisión de las medidas que realizan, ya sean las variables independiente o dependientes, durante observaciones empíricas o procedimientos experimentales firmemente basados en el método científico y respetando un diseño experimental predefinido.
Son parte del equipamiento de laboratorio, pero se consideran más sofisticados y más especializados que otros instrumentos de medida como balanzas, cintas métricas, cronómetros, termómetros o incluso generadores de energía o de forma de onda. Están cada vez más basados en la integración de equipos para mejorar y simplificar el control, mejorar y ampliar las funciones instrumentales, las condiciones, los ajustes de parámetros y datos de muestreo, la recolección, la resolución, el análisis (durante y después del proceso), el almacenamiento y la recuperación de tales datos.
Los instrumentos individuales también pueden estar conectados en una red de área local (LAN) e incluso estar integrados como parte de un sistema de gestión de la información de laboratorio (LIMS). Además pueden tener acceso vía Internet a bases de datos de propiedades físicas, para comparar los resultados obtenidos y realizar un análisis avanzado de los resultados, incluso permitiendo la difusión y compartición de los datos obtenidos.
Algunos instrumentos científicos pueden ser bastante grandes de tamaño, como los grandes colisionadores de partículas cuyas circunferencias miden decenas de kilómetros o las antenas de radiotelescopio y los conjuntos de antenas utilizados en astrofísica. Como es de esperar, en el extremo opuesto también existen instrumentos científicos y de investigación de pequeño tamaño, una gran parte de ellos en el campo de la medicina, especialmente en el área del diagnóstico y la proyección de imagen no invasiva. Se están investigando dispositivos nanométricos para interactuar con nuestro cuerpo a nivel microscópico.
Existen instrumentos científicos en todas las áreas y escenarios de la ciencia. Se pueden encontrar en cualquier laboratorio del mundo, incluso a bordo de cohetes, satélites artificiales o vehículos de exploración planetaria controlados a gran distancia por radio.
