ทั้งการวิจัยขั้นพื้นฐานและการประยุกต์ใช้มีความสำคัญต่อความก้าวหน้าของความรู้ของมนุษย์ แต่ทำงานในรูปแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อยและพวกเขามีเป้าหมายสิ้นสุดที่แตกต่างกันในการมองเห็น การวิจัยขั้นพื้นฐานหรือบริสุทธิ์นั้นดำเนินการเพียงเพื่อจุดประสงค์ในการรวบรวมข้อมูลและสร้างความรู้ที่มีอยู่เท่านั้นซึ่งตรงข้ามกับการวิจัยประยุกต์ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาของคำถามเฉพาะ นักประสาทวิทยาที่ศึกษาสมองเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับงานทั่วไปของมันกำลังทำวิจัยพื้นฐานในขณะที่นักประสาทวิทยาที่กำลังค้นหาต้นกำเนิดของโรคอัลไซเมอร์มีส่วนเกี่ยวข้องในการวิจัยประยุกต์
บ่อยครั้งที่การวิจัยประยุกต์สร้างการวิจัยพื้นฐานที่มีอยู่ การวิจัยขั้นพื้นฐานถือได้ว่าเป็นรากฐานของความรู้ที่ให้ข้อมูลพื้นฐานแก่ผู้คนในการดำเนินการวิจัยเฉพาะด้าน ในตัวอย่างของนักประสาทวิทยาสองคนข้างต้นตัวอย่างเช่นนักประสาทวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยประยุกต์ในสภาพทางประสาทวิทยาอาจจะใช้งานวิจัยที่ตีพิมพ์โดยนักประสาทวิทยาซึ่งมักศึกษาสมองมากกว่า
เส้นแบ่งระหว่างการวิจัยขั้นพื้นฐานและการวิจัยประยุกต์สามารถเบลอได้ ตัวอย่างเช่นนักวิจัยที่เล่นกับแบตเตอรี่และวิธีการเก็บพลังงานอาจบังเอิญบังเอิญไปที่แบตเตอรี่ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ได้ ในกรณีนี้การวิจัยที่ดำเนินการโดยทั่วไปเพื่อพัฒนาวิธีการทำความเข้าใจและเก็บพลังงานอาจมีแอปพลิเคชันในโลกแห่งความเป็นจริงในทันทีเช่นการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่แผงโซล่าเซลล์ติดอยู่ที่บ้าน
ในการวิจัยขั้นพื้นฐานทฤษฎีความคิดและคำถามทั่วไปจะถูกสำรวจและทดสอบจากที่มาของเอกภพถึงการสื่อสารของสัตว์ บางคนแนะนำว่าการวิจัยประเภทนี้ไม่ควรมีความสำคัญเนื่องจากไม่ได้ส่งผลดีต่อมนุษย์เสมอไป แต่หากไม่มีการวิจัยขั้นพื้นฐานโปรแกรมการวิจัยประยุกต์จำนวนมากจะยากต่อการเริ่มต้นที่พวกเขาต้องการ การทำวิจัยพื้นฐานทำให้มั่นใจได้ว่านักวิจัยที่ประยุกต์ใช้ไม่จำเป็นต้องบูรณาการล้อทุกครั้งที่พวกเขาเริ่มในโครงการใหม่เพราะรากฐานได้เสร็จสิ้นแล้ว
นักวิจัยบางคนชอบที่จะมุ่งเน้นไปที่การวิจัยประเภทหนึ่งหรืออื่น ๆ ที่อยู่อยากรู้อยากเห็นธรรมชาติหรือความกังวลเกี่ยวกับปัญหาเฉพาะที่มนุษย์ต้องเผชิญ คนอื่น ๆ อาจพลิกกลับไปกลับมาหรือพบว่าตัวเองกำลังเริ่มโครงการซึ่งถือได้ว่าเป็นพื้นฐานที่จะนำมาประยุกต์ใช้หรือในทางกลับกัน ความยืดหยุ่นในการวิจัยมีความสำคัญเนื่องจากจะส่งเสริมนวัตกรรมและแนวทางใหม่ในการแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์ การวิจัยขั้นพื้นฐานบางครั้งถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็นการระดมทุน แต่ในความเป็นจริงการวิจัยทั้งสองประเภทนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงและการลงทุนในการวิจัยขั้นพื้นฐานจะช่วยประหยัดเงินในระยะยาวโดยการส่งเสริมการสำรวจความรู้ทั่วไป
