Nozaru pedagoģijā izmantoto pētīšanas metožu efektivitāti nosaka pētījuma metodoloģiskais pamatojums – tiek izmantotas pedagoģijas zinātnē vispārpieņemtās pētīšanas metodes. Piemēram, teorētiskās pētīšanas metodes (zinātniskās literatūras analīze, dokumentu analīze u. c.), empīriskās datu vākšanas metodes (novērošana, intervija, anketaptauja u. c.), vēstures pētīšanas metodes (paradigmatiskā un analoģiskā salīdzināšana kāda procesa izpētei no pirmsākumiem, parādot tā attīstību), eksperimentālā pētījuma metode (pārbauda hipotēzi, pierāda cēloņsakarības starp parādībām), statistiskās datu apstrādes metodes (faktoru analīze, korelācijas koeficenta noteikšana un citas). Katrā no nozaru pedagoģijas apakšnozarēm tiek izstrādātas arī speciālas izpētes metodes. Piemēram, mākslas pedagoģijas izpētes metodes ir orientētas uz to, lai ar skaistā un estētiskā apguves līdzekļiem noteiktu un pilnveidotu pedagoģisko procesu, izzinātu tā likumsakarības un to īstenojumu daudzveidīgās darbības jomās. Medicīniskās pedagoģijas un sporta pedagoģijas pētījumos tiek izmantota antropometrija (cilvēka ķermeņa daļu mērīšanai), elektromiogrāfija (muskuļu biopotenciāla diagnostikai) un citas izpētes metodes.