Etterforskning er en sentral politifaglig disiplin som deles inn i to hovedtyper: politietterforskning og privat etterforskning, og tradisjonelt skilles det mellom teknisk (kriminalteknikk) og taktisk etterforskning. En politietterforsker innhenter spor og opplysninger for at påtalemyndigheten skal kunne avgjøre om en straffbar handling har skjedd, og om noen kan stilles til ansvar. Dette gjøres gjennom åpne metoder som avhør og ransaking, eller skjulte metoder som telefonavlytting og spaning. I Norge har alle polititjenestemenn grunnutdanning i begge disipliner, og Politihøgskolen tilbyr betydelig etterutdanning. Mens større distrikter har spesialiserte etterforskningsavsnitt for blant annet narkotika og organisert kriminalitet, må mindre distrikter håndtere alle felt med samme personell.