Kielen havaitsemisen tutkimukseen on olemassa lukuisia menetelmiä, joista monet ovat olleet käytössä vuosikymmenien ajan. Vaikka äänteiden tunnistuskokeet, reaktioajat ja erottelun tarkkuuden mittaaminen tarjoavatkin monipuolista tietoa oppijan havaitsemistaidoista, voi kuitenkin olla vaikeaa tietää, mitkä prosessit tulosten taustalla vaikuttavat.