Залежно від розв'язуваних завдань гігієнічна наука користується різноманітними методами. При вивченні довкілля користуються санітарно - обстежуваним методом. Він полягає в обстеженні та описі населеного пункту, підприємства, їдальні, вододжерела тощо. Цей опис доповнюється інструментальними та лабораторними дослідженнями ґрунту, води, повітря, харчових продуктів та багатьох інших об'єктів зовнішнього середовища. При цьому застосовуються фізичні, хімічні та біологічні, у тому числі мікробіологічні методи дослідження.

При вивченні впливу факторів зовнішнього середовища на організм, на його фізичний розвиток та здоров'я застосовують фізіологічні та клінічні методи, а також експериментальні дослідження на тваринах. Наприклад, для гігієнічної оцінки мікроклімату проводять дослідження його фізичних властивостей (температура, вологість, рух повітря та ін.) та стану терморегуляції людини (температура тіла, шкіри, частота серцевих скорочень і т. д.), для вирішення питання про токсичність хімічних речовин у повітрі, харчових продуктах проводять експериментальні дослідження на тваринах і т. д. З метою виявити, вплив умов довкілля на здоров'я колективу користуються санітарно-статистичним методом, за допомогою якого вивчають показники здоров'я (та патології) населення та його окремих груп, зокрема смертності, захворюваності, середньої тривалості життя, фізичного розвитку та ін.

Гігієна як наука тісно пов'язана з багатьма іншими науками – з фізіологією, патофізіологією, токсикологією, клінічною медициною. хімією, фізикою, кліматологією тощо, але особливо з епідеміологією. Багато гігієнічних заходів є одночасно і заходами профілактики інфекційних захворювань. Вже стає зв'язок гігієни з клінічними дисциплінами. За прикладом наукової співдружності гігієністів з епідеміологами та інфекціоністами починає розвиватися спільність наукових інтересів, співдружність гігієністів з терапевтами, невропатологами, хірургами, гінекологами, педіатрами та ін. у боротьбі з поширеними неінфекційними захворюваннями та передчасною старістю. Гігієна може успішно розвиватися лише у співдружності із суспільними науками. За реалізації своїх пропозицій вона вдається до допомоги технічних наук (архітектура, санітарна техніка та ін.).