瓦龙关于儿童心理的研究方法独具特色，这些方法是：
1、观察法
瓦龙认为，儿童心理学从一开始就采用了观察法，并且正是依靠这个方法才取得成就的。观察法是反映客观的方法，但是也极易混入主观因素。为了全面而确切描写，观察时就要有所选择，同时也要使用“参考体系”，即那些能加以说明并和原有的知识经验体系相配合的现象。另外，他还要求观察者掌握一个重要的原则：方法要结合观点。只有正确的观点，才能保证正确的方法，才能得出正确的结果。
2、实验法
瓦龙认为，对3岁前的儿童不能使用实验法，因为实验法是在一定条件下的观察法。为了便于观察而改变儿童生活的自然条件，会使儿童的心理发生不自然的变化，这样做毫无疑问是得不出正确的结果的。他认为在有的实验中，可以不改变对象而只改变观察的工具，这就是把观察法和自然法结合起来，即自然实验法。
3、临床法
瓦龙指出，临床法在处理病态心理的儿童时，可以根据结果来倒推原因；研究病态儿童的某种典型行为。就可能了解他们的心理活动或机能的发展速度。临床法有助于诊断发展不正常的儿童，预料他们能够适应哪些生活，并且在对正常发展的儿童的生活及教育指导上，具有重要意义。
4、测验的统计法
瓦龙认为数量上的统计虽然有局限性，但可以运用。在统计任何一个心理特征的数量时，不要为表面现象所迷惑，必须仔细观察。如果是进行智力测验，测验的目的是为了要把儿童智力发展的最高水平表现出来，这就需要利用统计法来补救测验法的不足，进行一些核对和校正。在瓦龙看来，测验和统计法对分析个别心理特征或许可以作出某些贡献，但对于综合地表现一个人的心理整体，则是无能为力的。
应当指出，瓦龙的研究方法，其特色不在于方法本身，而在于统帅其方法的观点，即在运用研究方法时，要运用辩证唯物主义观点来认识现实的不断形成的及其变化的规律，只有这样才能表达客观现实的本质。因此，瓦龙坚决反对在研究儿童时与其周围环境相脱离，也反对A·比纳制定“发展的阶梯”，只从智力和单纯数量方面去研究儿童的做法。