注意实验的研究方法有很多种，主要的方法是提示范式、搜索范式、过滤范式、双任务范式以及电生理学的研究方法。
（1）提示范式的基本原理是：用刺激或指导语来引导被试注意一个明确的输入源，然后把对这一输入源的加工和对其他输入源的加工作比较。其实，提示就是对注意指向的引导。这种范式主要用于：
1）研究注意指向被提示信息的过程；
2）比较对被注意到的刺激和对未被注意到的刺激在加工过程上的差别。空间提示范式是提示范式的典型代表。
（2）搜索范式的基本原理是：要求被试寻找一个或多个混杂在非目标刺激中的目标刺激，实验时这些刺激可以同时呈现，也可以相继呈现。该范式反映了很多实际环境中出现的信息超负荷现象，它在两个方面的研究中有比较突出的贡献：
1）研究注意如何排除无关刺激的干扰；
2）研究注意如何在不同的感觉通道之间转移。最常见的搜索范式是视觉搜索任务，即若干物体呈现于一个刺激矩阵中，要求被试指出其中是否出现了某一特定目标。实验者研究反应时和刺激规模（搜索矩阵中的项目数）的函数关系，也即搜索函数的关系。
（3）过滤范式的基本原理是：使被试的注意指向一个信息源，而实验者评估的则是那些未被注意的信息的加工过程，以此来研究注意的某些特征。这种范式对于涉及抑制无关输入的加工过程研究很有用。过滤范式有几个主要的例子：整体-局部范式，双侧范式和负启动范式。
整体-局部范式是基于奈文发现的一个不对称干扰模型的研究方法。在该模型中，大图形由一组小图形构成，呈现的图形有两种情况：一种是整体与局部一致，另一种是不一致的。此外，实验还要求被试注意整体或者注意局部。结果表明：整体字母先于局部字母被识别，这使整体字母可能干扰局部字母的加工而反过来则不会。
双侧任务范式则讨论多个独立刺激物之间的相互干扰。要求被试报告呈现于画面中央的字母而忽略呈现于目标两侧的字母。实验结果是：中央和两侧字母一致时被试的反应时较快，不一致时反应时往往变慢；但如果两侧字母离目标较远，那么这种干扰效应会减小或被排除。此范式对于注意从目标区域到附近区域分散程度的研究很有用。
负启动范式中每次试验呈现两个刺激，其中一个需要被注意并做出反应。当前次试验中不被注意的项目在下一个试验中变成被注意的项目时，被试的反应时变慢。这说明不被注意的字母被识别并记住了。该范式常被用来评估对一个刺激
有意忽略的情况下，注意能够多大程度上自动地分配到该刺激上，并影响此后的加工。
（4）双任务范式关注的是注意是如何在多个并行任务间起到指向和调节作用的。双任务范式的基本方法是：让被试执行两个明显不同的任务，然后研究者来评估这两个任务间相互影响的程度。
在最经典的双任务范式中，要求被试同时执行两项任务，而且规定了他们对每个任务的投入程度。该实验结果可用作业操作特性函数来描述，就是把一个任务中的作业水平定义成另一个任务的作业水平的函数。双任务范式常见的三类结果是：如果两个任务包含相同的认知加工过程，那么更注意某个任务会使该任务的作业水平提高而另一任务的作业水平相应降低；当两个任务相对独立之时，同时执行两个任务的水平可以和单独执行每个任务一样好；某项任务略受另一个任务的影响，但不成完全相反的关系。双任务范式通过使任务相互竞争来揭示注意的特性，但这种情况非常复杂难以确切地揭示两个任务为何相互干扰。
（5）注意的电生理学研究方法主要有脑电图技术和事件相关电位技术。由于脑电图技术只是在完全清醒条件下对人的注意进行生理分析，而未真正涉及注意的本质，所以现在注意的电生理研究更多使用事件相关电位技术。
在时间上与事件相联系的电位称为事件关联电位（简称ERPs）。ERP电位发生变化的大脑部位、电位随时间变化的方式以及刺激呈现后的电位变化方向和潜伏期等特征都可能与特定的注意状态密切相关，通过ERP成分的分析可以对注意的某些特点作出推论，因而ERPs对注意的研究具有重要意义。ERP是注意的电生理学研究的主要手段。
