Metodologia Bacona została wyłożona w najsławniejszym jego dziele filozoficznym
Novum Organum (1620, wydanie polskie 1955), w nazwie którego mieści się zarówno aluzja do
Organonu Arystotelesa (zespół dzieł logiczno-metodologicznych), jak też przeciwstawienie się owemu staremu kompendium pod hasłem zupełnie nowej metody. Tradycyjna metodologia pełniła, zdaniem Bacona, funkcję doradczyni spekulacji i jałowych sporów, nowa zaś (
indukcyjna metoda) miała być przewodniczką badań doświadczalnych, miała prowadzić od faktów, po stopniach indukcji, do coraz rozleglejszych uogólnień, a w końcu do wykrywania praw przyrody i opartych na nich wynalazków. Bacon był rzecznikiem empiryzmu i utylitaryzmu w nauce, zwalczał jednakże poszukiwania doraźnych ulepszeń technicznych, nie opartych na uprzednich zdobyczach poznawczych. Uniezależniał naukę od fantastyki, która powstaje nieuchronnie, jeśli teologia próbuje ingerować w dziedzinę przyrodoznawstwa.
Novum Organum zajmuje miejsce pionierskie w dziejach kształtowania się teorii indukcji eliminacyjnej, kładąc nacisk na znaczenie we wnioskowaniu indukcyjnym nie tylko faktów pozytywnych, lecz także faktów negatywnych, uchylających hipotezy konkurencyjne w stosunku do uzasadnianego uogólnienia. W dziele tym są zawarte zaczątkowe, ale dostatecznie określone sformułowania późniejszych kanonów zgodności, różnicy i zmian towarzyszących, stanowiących podstawę teorii indukcji J.S. Milla. Bacon ściągnął jednak na siebie zarzut, że nie docenił roli inwencji oraz śmiałych hipotez w rozumowaniu indukcyjnym. W słusznej bowiem walce z nieodpowiedzialnością kapryśnych domysłów rzucił przesadne hasło „nie skrzydeł umysłowi ludzkiemu potrzeba, lecz ołowiu”. W pracach Bacona często występowały przestrogi, nawoływania do oporu przeciwko wszystkiemu, co odwodzi umysł z drogi rzetelnego badania na manowce błędu. Słynne stało się zwłaszcza jego rozróżnienie czterech rodzajów idoli — „ułud czczonych”, fetyszów niejako umysłu ludzkiego. Są to: skłonności do wypaczania prawdy, właściwe rodzajowi ludzkiemu jako takiemu (
idola tribus), np. skłonność do złudzeń mająca źródło w strukturze zmysłów ludzkich; osobliwości indywidualne danego osobnika (
idolas pecus), np. urojenia powstałe na skutek wpływów wychowawczych; panujące w danym środowisku tradycyjne uprzedzenia (
idola theatri); podszepty języka, którym się posługujemy we wzajemnym obcowaniu codziennym, a którego wyrazy są stałym źródłem jałowych sporów i czczych wymysłów (
idola fori).