Соціолог використовує для аналізу релігії методи, вироблені і застосовувані соціологією у дослідженні соціальних явищ загалом: опитування і статистичний аналіз; спостереження і експеримент; крос-культурний порівняльний аналіз; контент-аналіз, аналіз письмових джерел, історичних документів.

Одним з найважливіших є метод опитування, який проводиться або у вигляді стандартизованого інтерв´ю, коли питання ставить інтерв´юер, або у формі письмового заповнення анкети респондентом. Респондентам ставляться запитання про їхню релігійну належність, про те, наскільки часто вони відвідують церкву, моляться, в якій мірі знають віровчення, як відносяться до окремих його моментів, наприклад, чи вірять в життя після смерті, у існування диявола тощо, тобто питання, що дозволяють робити висновок про характер та інтенсивність релігійності.

Метод опитування корисний у встановленні кореляцій між тими чи іншими специфічними рисами релігійності і певними соціальними настановами та характеристиками. Для встановлення глибших причинних зв´язків він потребує доповнення даними, отриманими за допомогою статистичного аналізу, спостереження, експерименту. Одна з труднощів, з якими стикається використання цього методу, пов´язана з неспівпаданням слів і думок опитуваних. Тому дуже суттєве значення має інтерпретація отриманих у результаті опитування даних.

Ще один метод емпіричних досліджень — спостереження. Це може бути стандартизоване спостереження, коли соціолог має певну програму дослідження і здійснює за певною процедурою фіксацію виділених ним показників. Це може бути також включене спостереження, коли дослідник живе чи працює в оточенні тих, кого він вивчає. Цей метод використовувався, зокрема, останнім часом соціологами, які вивчають нові релігійні течії. Беручи участь у житті групи, соціолог має можливість спостерігати поведінку людей у релігійному контексті. При цьому спостереження може бути таємним або відкритим, якщо ті, за ким спостерігають, довіряють новому члену групи. Цей метод має очевидні переваги хоча б тому, що дає можливість виявити такі обставини, які доступні тільки за умови участі у діях, що спостерігаються. Можна співставити — що говорять для спостерігача віруючі про свої погляди і що вони роблять. За допомогою спостереження можна отримати більш точні і поглиблені, "якісніші" дані. Цей метод має свої обмеження. Насамперед він потребує високої кваліфікації спостерігача, його вміння узагальнювати, встановлювати по можливості об´єктивно те, що має суттєве значення, відсіюючи другорядне (долаючи при цьому і власний, часом неусвідомлюваний суб´єктивізм).

Включене спостереження майже вичерпує можливість для соціолога релігії деякою мірою контролювати обставини, що досліджуються. Метод експериментування, що застосовується у Інших галузях соціологічного дослідження, у соціологічному вивченні

релігії майже не застосовується через ту причину, що релігія зачіпає глибокі, таємні почуття особистості, які вже навіть через етичні мотиви не повинні ставати об´єктом маніпулювання з якою б не було метою. Правда, є все ж таки ситуації, коли за тих чи інших причин індивіди погоджуються на проведення експерименту і його проведення не поєднується з етичними проблемами. Це може бути пов´язано, наприклад, із демонстрацією незвичайних особливостей (екстрасенс, зцілювач, шаман) чи експериментом з впровадження програм релігійного навчання з точки зору ефективності моделей, що пропонуються).

Важливий інструмент соціологічного дослідження релігії — аналіз історичних даних, письмових джерел, документів. Ці способи дослідження були з успіхом використані у розробці типології релігійних організацій, дослідженні етапів еволюції релігії в історії суспільства, впливу протестантизму на розвиток капіталізму тощо. Досить суворим методом аналізу змісту різноманітних документів є контент-аналіз — виділення дослідником релігійних тем або невимовлюваних, неоговорюваних припущень у досліджуваних матеріалах. Це може бути, наприклад, аналіз текстів проповідей, характерних для якогось окремого проповідника чи релігійної організації, течії, це може бути аналіз популярної релігійної літератури тощо. Цей аналіз дає можливість побачити реальну релігійну свідомість такої групи, яка відрізняється від офіційного вчення (як звичайна свідомість відрізняється від ідеологічних концепцій).

Таким чином, соціолог має у розпорядженні різноманітні та взаємодоповнюючі методи, що дозволяють на емпіричному рівні досліджувати релігійну поведінку, накопичуючи необхідні дані для теоретичних узагальнень.