การวัดโดยตรงเป็นลักษณะของการใช้เครื่องมือหรืออุปกรณ์ในการวัดโดยอาจจะเป็นอุปกรณ์ที่ติดกับตัวผู้ปฏิบัติงานในขณะทำงานหรือทำท่าทางต่างๆเพื่อใช้วัดตัวแปรที่ต้องการศึกษา ข้อมูลที่ได้จากการวัดจะมีความเชื่อถือได้มากเพียงใดขึ้นกับความแม่นยำของอุปกรณ์และความเชี่ยวชาญของผู้วัดเป็นสำคัญ ข้อเสียของวิธีการคือ อุปกรณ์หรือเครื่องมือวัดบางอย่างมีราคาแพง ทำให้ยากต่อการจัดซื้อ จัดหาเพื่อทำการวัด นอกจากนั้นการวัดตัวแปรบางอย่างใช้เวลาค่อนข้างนานและยุ่งยากต่อผู้ปฏิบัติ (เช่น ต้องติดอุปกรณ์ลงบนตัวผู้ปฏิบัติงาน) ซึ่งอาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานเกิดความไม่สบายตัวและเกิดการเปลี่ยนพฤติกรรมการทำงานซึ่งจะทำให้ได้ผลของการวัดไม่ถูกต้องตามวัตถุประสงค์การวัดในกิจกรรมนั้นๆได้ และเนื่องจากอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่ใช้ในการวัดมีราคาแพงและต้องการความแม่นยำสูง ดังนั้นจึงต้องมีผู้เชี่ยวชาญในการใช้และบำรุงรักษาเครื่องมืออย่างถูกวิธี และอาจจำเป็นที่ต้องมีการสอบเทียบหรือทวนสอบเครื่องมือเป็นระยะๆด้วย ดังนั้นการเลือกใช้เครื่องมือวัดที่มีราคาแพงผู้ศึกษาจำเป็นต้องประเมินข้อดีข้อเสียรวมถึงความคุ้มค่าในการใช้วิธีการวัดด้วยเครื่องมือนั้นๆก่อนด้วย การวัดโดยการใช้เครื่องมืออาจแบ่งเป็น 2 กลุ่มหลักดังนี้
(1) การวัดสมรรถภาพของร่างกาย เป็นการวัดว่าร่างกายของผู้ปฏิบัติงานมีสมรรถภาพในแต่ละด้านเป็นอย่างไรโดยทั่วไปการวัดสมรรถภาพของร่างกายที่นิยมนำมาใช้ประเมินทางการยศาสตร์นั้นมักจะใช้เครื่องมือที่มีความซับซ้อนไม่มากนัก เช่น การวัดความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ (ไหล่ แขน หลัง ขา มือ) การวัดความอ่อนตัวของร่างกาย การวัดอัตราการเต้นของหัวใจ การวัดความดันโลหิต การประเมินดัชนีมวลกาย การประเมินพื้นที่ผิวของร่างกาย เป็นต้น
(2) การวัดสภาพร่างกายขณะปฏิบัติงาน
การวัดสภาพร่างกายขณะปฏิบัติงานเป็นการวัดเพื่อศึกษาการใช้กล้ามเนื้อส่วนต่างๆของร่างกาย หรือศึกษาตัวแปรของตัวในระหว่างการปฏิบัติงาน เช่น การใช้ออกซิเจน เป็นต้น การวัดแบบนี้โดยทั่วไปจะเป็นการศึกษาตัวแปรเมื่อผู้ปฏิบัติงานมีการเคลื่อนไหวร่างกายในขณะทำงานหรือกิจกรรมที่ต้องการศึกษา ดังนั้นในการวัดบางอย่างจึงจำเป็นต้องติดอุปกรณ์ลงบนตัวผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้นผู้วัดจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับการใช้อุปกรณ์และการระบุตำแหน่งตัวรับส่งสัญญาณที่ต้องติดลงบนกล้ามเนื้อหรือตำแหน่งต่างๆบนร่างกายได้อย่างถูกต้อง มิเช่นนั้นอาจทำให้ค่าที่วัดเกิดความคลาดเคลื่อนได้ การวัดแบบนี้ได้แก่ การวัดการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าของกล้ามเนื้อ (Electromyography,
EMG) การวัดการใช้ออกซิเจน (Oxygen
consumption analyzer) การวัดการเคลื่อนไหว (Motion
analyzer) การวัดมุมในการทำงาน (Goniometer)
เป็นต้น
ในการประเมินด้านการยศาสตร์เพื่อการปรับปรุงงานตามวิธีที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น ผู้ประเมินควรต้องศึกษาวิธีการประเมินแต่ละแบบและเลือกใช้วิธีที่เหมาะสมกับลักษณะของงาน ทั้งนี้วิธีการประเมินแต่ละแบบก็มีข้อดีข้อเสียแตกต่างกัน ผู้ประเมินอาจจะใช้วิธีต่างๆผสมผสานกันเพื่อให้ได้ข้อมูลผลการประเมินที่จะนำไปสู่การวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้องและแก้ไขได้อย่างตรงจุดมากยิ่งขึ้น ผู้ประเมินควรจะศึกษาค้นคว้าวิธีการใหม่ๆอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากมีผู้วิจัยด้านการยศาสตร์ได้ คิดค้นวิธีการประเมิน และเครื่องมือวัดแบบใหม่ๆเพื่อที่จะทำให้ผลการประเมินมีความถูกต้องและเหมาะสมกับลักษณะงานที่ต้องประเมินมากยิ่งขึ้น
