Arvovapautta pidetään yleensä tieteen ihanteena. Arvovapauteen kuuluu ajatus tuottaa puolueetonta tietoa ja että tutkimukseen voivat vaikuttaa vain tiedolliset arvot, kuten tarkistettavuus ja ristiriidattomuus. Arvovapaudella tarkoitetaankin yleensä, että eettiset tai poliittiset arvot pitäisi jättää tutkimuksen ulkopuolelle.

Tieteessä vaikuttavat useat eri arvot, ihanteet ja normit eikä täydelliseen arvovapauteen pyrkiminen kuulu tieteelliseen tutkimukseen. Tieteen etiikassa pyritään selvittämään, mitkä arvot kuuluvat hyvään tieteelliseen tutkimukseen, mitä tutkimuksesta seuraa sekä millaisia päämääriä hyvään tieteelliseen tutkimukseen kuuluu. Arvovapauden sijaan tieteen etiikassa lähdetään siitä, että jotkin arvot vaikuttavat joka tapauksessa ja tärkeämpää on olla niistä tietoinen sekä käydä arvoista reflektiivistä keskustelua.

Perinteiset tieteeseen kuuluvat arvot ovat rehellisyys, kriittisyys ja avoimuus. Tieteessä tehdään kuitenkin useita arvovalintoja. Yksi ulottuvuus koskee tutkimuskohteen valintaa. Esimerkiksi joukkotuhoaseiden tai tehokkaampien luonnonvarojen hyödyntämisen tapojen tutkiminen ovat arvovalintoja, joiden kohdalla voidaan perustellusti kysyä onko niiden soveltaminen tai tutkiminen ylipäätään moraalisesti hyväksyttävää. Tutkimuskohteen valintaan vaikuttavat myös rahoittajan sekä tutkimuksen tilaajan motiivit, esimerkiksi politiikassa tai yksityisellä sektorilla.

Toinen ulottuvuus koskee tutkimuksen tekemistä ja tutkimusaineistoa. Esimerkiksi kokeellisessa tutkimuksessa painotetaan tutkittavien oikeuksia ja asianmukaista kohtelua, kuten eläinkokeissa, mutta erityisesti ihmisiä koskevassa tutkimuksessa. Hyvä esimerkki on lääketieteellinen tutkimus. Ihmistieteissä tieteilijä tuottaa puolestaan tietoa, joka voi vaikuttaa tutkimuskohteeseen tiedostamatta tai jopa tietoisesti, esimerkiksi pyrkimyksenä tuoda esille jonkin ryhmän huonot elinolosuhteet tai alisteinen asema. Toisaalta tutkimuskohteen esittäminen esimerkiksi negatiivisessa valossa voi muovata yleistä mielipidettä tutkimuskohteen kannalta haitalliseen suuntaan. Muun muassa tutkittavien suostumus ja ymmärrys tutkimuksen kohteena olemisesta on oleellinen eettinen ulottuvuus. Kolmas ulottuvuus koskee tieteellisen tutkimuksen uskottavuutta ja luotettavuutta. Tutkijoiden mahdollisia virheitä ja huijausyrityksiä, esimerkiksi plagiointia tai tutkimustulosten vääristelyä pyritään hillitsemään tiedeyhteisössä tapahtuvan valvonnan avulla. Keskeisiä arvoja ovat tarkistettavuus, vertaisarviointi ja rehellisyys sekä skeptisyys kaikkea uutta tutkimusta kohtaan.

Tieteelliseen tutkimukseen liittyy myös sosiaalinen vastuu, muuan muassa virheellisiksi osoittautuneiden tutkimusten korjaaminen, tuotetun tutkimuksen ymmärrettävyys sekä kysymys tutkimuksen mahdollista epäeettisistä käyttötavoista, esimerkiksi ihmisten tai luonnon tehokkaampi vahingoittaminen. Tieteellistä tietoa voidaan käyttää myös maailman muuttamiseen parempaan suuntaan. Esimerkiksi yhteiskuntatieteissä ja yhteiskuntafilosofiassa pohditaan tapoja ja oikeutusta paremman yhteiskunnan rakentamiseksi (tässä yhteydessä voi mainita esimerkiksi Habermasin emansipatorisen tiedonintressin).