과학자가 어떤 개념에 대해 의미를 부여하는 한 가지 방법은 그 개념을 조작적으로 정의하는 것이다. 하나의 조작적 정의(operational definition)는 오로지 개념을 일으키고 측정하는 측면에서 어떤 개념을 설명한다. 예를 들면, 지능은 논리적 관계들의 이해 단기기억 및 단어들의 의미에 대한 지식을 강조하고 있는 어떤 지필검사를 상술함으로써 조작적으로 정의될 수 있다. 어떤 사람들은 지능의 이러한 조작적 정의를 좋아하지 않을 수도 있지만, 일단 어떤 특정의 검사가 확인되었다면, 이러한 정의에 따라 지능이 무엇을 의미하는가에 관해서 전혀 이의가 제기될 수는 없다.
조작적 정의들을 통해서 전달되게 되지만, 의사소통에 대한 이러한 접근은 전혀 비평을 당하지 않는 것은 아니다. 한 가지 문제는 이미 시사된 바 있다. 즉, 만일 우리가 지능에 관한 하나의 조작적 정의를 좋아하지 않는다면, 지능에 대해 다른 조작적 정의를 제시하는 것을 막을 도리가 전혀 없다. 이것은 조작적 정의들의 종류들만큼이나 많은 종류의 지능들이 있다는 것을 뜻하는가?
지능에 관한 어떤 지필 검사에 어떤 새로운 질문들이 추가되게 될 때마다 우리는 지능에 관한 어떤 새로운 정의를 갖게 되는가? 불행하게도, 이에 답변은 우리가 정말로 알지 못하는 것이다. 어떤 상이한 절차가 지능에 잔한 어떤 새로운 정의를 내놓는지를 알아보기 위해서 우리는 부가적 증거들을 찾아야만 될 것 이다. 예컨대, 한 검사에서 높은 점수를 받은 사람들이 두 번째 검사에서도 또한 높은 점수를 받는가? 만일 그들이 그렇다면, 이 새로운 검사는 이전 검사와 동일한 것을 측정하고 있을 수 있다.
조작적 정의를 사용하는 것에 대한 다른 비평은 이 정의들이 항상 의미 있는 것은 아니라는 것이다. 예컨대, 지능을 사람이 자기의 코 위에다가 공을 얼마나 오래 동안 올려놓고 있는가의 측면에서 정의하는 것은 대부분의 사람들이 매우 의미 있다고 간주하지는 않는 하나의 조작적 정의이다.
그러면 우리는 어떤 개념이 의미 있게 정의되었는지를 어떻게 판단할 수 있겠는가? 그 해답은 다른 형태의 증거들을 찾아보는 것이다. 지능에 관한 측정치들로서 보편적으로 인정되고 있는 다른 과제들 상에서의 성적에 비해서 코 위에서 공을 유지시키는 성적은 어떠한가? 우리는 또한 이 상황에다가 상식을 적용시키려고 들어야만 된다. 사람들은 대개 코 위에서 공을 유지시키는 것이 지능에 대한 증거라고 간주하는가? 과학자들은 일반적으로 조작적 정의들의 한계점들을 인식하고 있다. 그렇지만, 이러한 접근으로부터 나오는 의사소통의 명료성이 이것에서 생기는 문제들을 능가한다고 가정되고 있다.
과학적 방법에 있어서 관찰대상이 되는 사실은 건전한 관찰자에게 똑같이 나타나야 한다. 따라서 과학적 조사에 있어서 추상적 개념을 전달하는 용어는 구체적이어야 하고, 가능하다면 지각 가능한 어떤 의미를 전달할 수 있어야 한다. 또한 각 주요대상이 되는 사실이나 현상의 정확한 개념화, 재개념화, 조작적 정의가 필요하다.
조사연구는 개념적 정의와 조작적 정의에 기초를 두고 있다. 개념적 정의란 보다 간단한 다른 용어에 의하여 어떤 개념을 정의하는 것을 말한다. 그런데 개념적 정의가 경험적으로 관찰 가능한 것이 아니라면 경험적 세계로의 전이는 어떻게 이루어질까 하는 문제가 생긴다.
이러한 이론적, 개념적 수준과 경험적, 구체적인 수준의 갭을 메워주는 것이 조작적 정의이다. 즉, 그 개념에 대한 경험적 해석이 가능해야 하며, 경험적 과학의 용어는 그것이 관찰 내지 실험의 절차에 적용될 수 있는 기준이 되도록 정의되어야 한다. 이것이 조작적 정의의 방법이다. 따라서 조작적 정의는 될 수 있는 한 실행 가능하고 관찰 가능한 조작을 좀 더 명확하게 표현한 용어로 구성된 것이며, 확인이 가능한 정의에 불과하다.
예를 들어 지능이란 추상적인 개념을 조작적 정의인 IQ Test를 통해 이론 수준의 지능을 경험적으로 지표화된 지능지수로 전환할 수 있는 것이다. 조작적 정의란, 어떤 개념에 대해 응답자가 구체적인 수치를 부여할 수 있는 형태로 상세하게 정의를 내린 즉, 추상적인 개념을 측정 가능한 구체적인 현상과 연결시키는 과정이다.
더 자세히 설명하면, 조작적 정의는 개념의 존재나 존재정도를 경험적으로 설정하기 위하여 이루어져야 될 활동을 묘사해내는 일련의 절차로써 조작적 정의를 통하여 개념의 의미가 구체화되는 것이며, 조작적 정의에서는 개념의 경험적 적용기준을 제시해 주는 검증절차를 자세히 설명한다. 따라서 조작적 정의는 “개념적-이론적 차원”과 “경험적-관찰적 차원”을 연결시켜 주는 기능을 한다. 조작적 정의에서는 정의대상이 되는 현상이 조사자의 경험의 범위내의 것이 되도록 하기 위해서 행위대상(what to do)과 관찰대상(what to observe)을 명시한다. 개념정의의 대상이 되는 사물이나 특질이 선험적으로 존재하는 것은 아니다.
사물이나 특질의 존재나 실체는 조작적 정의에 따라 달라진다. 조작적 정의라는 아이디어는 물리학자 Bridgman의 조사에 예시되어 있는 바와 같이 조작적 정의학파에 의하여 전개되었다. Bridgman의 핵심적인 아이디어는 모든 과학적 개념의 의미는 그것의 적용기준을 제시해 주는 명확한 검증을 명시함으로써 구체화 될 수 있어야 한다는 것이었다. 개념의 의미는 전적으로 그것의 조작적 정의에 의하여 결정된다. Bridgman에 의하면, 길이라는 개념은 길이를 측정하는 조작적 정의가 정해진 경우에 정해진다. 즉 길이의 개념에는 길이가 정해지는 일련의 조작적 정의 이외에는 아무것도 포함되지 않는다.