オペレーションズ・リサーチは、機能するシステムにかかわる現象を研究し説明するために科学的方法を用いていると言える。この学問のなかでは、現実世界の現象の一定の範囲が研究されるからである。そうしたシステムにはしばしば、現実の条件のもとで働く人と機構が含まれる。ここで「機構」という語は、あらゆる場合を包含しうるほど一般的な意味で用いられている。すなわち、通常その名で呼ばれる機械的な装置から、定められた規則にしたがって機能する複雑な社会的構造にまで及ぶ。
オペレーションズ・リサーチと呼ばれる科学分野は、機能するシステムにかかわる現実の現象を観察し、それらの現象を説明するための理論（多くの研究者はこれをモデルと呼ぶ）を練り上げ、条件が変わったときに何が起こるかをこれらの理論によって記述し、そして新たな観察によって予測を検証する。
したがってオペレーションズ・リサーチは科学である。相応の知識を得るために科学的方法を用いており、研究の対象においてほかの科学と異なるからである。それは、ほかの科学がほとんど扱わない側面から、機能するシステムにかかわる現象を研究する。
科学分野としてのオペレーションズ・リサーチが生まれたのは、重要な実践的問題を解決する差し迫った必要によってであった。その形成と発展の過程で、対応する研究を行った科学者たちは、新しい科学的方向の基礎を築いただけでなく、その成果を実践的な問題の解決に応用した。その存在の二十年目から三十年目にかけて、オペレーションズ・リサーチの研究グループは増え、関心の領域も多様になった。しかし、その仕事の研究的な側面と実践的な側面が密接に結びついていることは、この分野の特徴であり続けた。「オペレーションズ・リサーチ」という語は、まさに両者の不可分性を強調している。したがってオペレーションズ・リサーチは、システムの科学的な研究と、そうした研究の成果を実践に移すことに向けられた技術的な活動の双方を包含する。
ただしオペレーションズ・リサーチのこれらの応用的な側面は、理論を用いて得られた知識を単純に適用することにとどまらない。そこには創造的な要素（仕事を望ましい方向へ向けること）と、専門的な技能および実践的な設計の熟練（求められる課題を果たし、あるいは重要な問題を解決することに向けられたもの）も必要になる。加えて、成果の実施を確かなものにすることが重要である。