相关性规则限制事实裁判者（陪审团或非陪审团审判之法官）只考虑与本案事实有关的资料［5］。证据要具有相关性，应当具备2个构成要素，即实质性和证明价值：“实质性涉及的是证据与案件之间的关系。它注重的是被提供的证据欲证明的主张和案件中的争议事实的关系……证明价值，即证据支持其欲证明的主张成立的倾向性。”［6］具体到科学证据，相关性的2个构成要素可以这样去理解：对于实质性，科学证据总是有一定的事实指向。不论多么高深莫测或是晦涩难懂，我们最终总是可以弄清楚一件事——其核心内容涉及的是一个什么事实问题。科学证据所要说明的问题就是它的事实指向，面对此问题时可以完全等效于面对一个普通证人所提供的证言。该问题的解决是否与认定案件事实有关系，如果案件中根本没有涉及这个问题，那么对它的一切努力都是徒劳的，不管对其使用了多少高科技，它都与案件事实无关。因此，科学证据相关性中的实质性要素，重点是要先了解科学证据实际上是要解决什么问题，再通过这个问题来进行判断。
对于证明价值，科学证据和其他形式的证据之间既有相同点也有不同点。所有证据具有可采性的基础都必须是它的存在能改变待证事实被证明为存在的可能性，否则无法体现出对事实认定发挥的作用，对此，科学证据也不例外。然而，科学证据具有特殊性。科学证据包含了很多“外行人”所无法掌握的知识，仅仅考察其针对的问题是否有证明价值还不够，实际上还要求考察其对科学和技术的使用是否对解释问题有效果。理化检验（器具检验）中经常面对不同的技术方法存在不同的误差范围，这是得出确定结果的同时必然存在的一个不确定范围，正是由于存在这样的不确定范围，很多时候恰好需要证明的问题就处于这个范围之中，那么使用这个科学证据对最终解决问题没有帮助，因为不具备证明价值。例如通过骨龄测试判断一个刑事被告是否达到刑事责任年龄要求的16周岁，若骨龄测试结果为16岁，但误差范围为正负1年，那么这个检测结果对认定责任年龄毫无意义，虽然其解释的问题是被告的年龄，这个问题是具有相关性的，但是对于这一科学证据而言，它不具有相关性。
(二)有用性
“……帮助事实裁判者理解证据或裁判有争议的事实……”［4］，是科学证据存在的先决条件之一，而这种帮助作用所体现的价值应当是对案件要件事实的认定起到的帮助作用，并且不会带来事实认定错误的危险。
《联邦证据规则》第403条，即以偏见、混淆或费时为由排除相关证据：相关的证据，如果具有不公正偏见、混淆争议或误导陪审团的危险，或对其过分拖延、浪费时间或无需出示累积证据的考虑，在实质上超过其证明价值时，亦可被排除，不予采用。若因科学术语而给证据套上它不该享有的合法性光环，该证据便可能具有误导性；证据的复杂性也许会混淆而不是帮助陪审团成员；而且也许最重要的是，一些专业证据的推测性或低证明力也许不值得花时间先去论证该证据可能的相关性，再去探讨该证据中所有可能的不足方面［3］。
第一，判断有用性的一个出发点，是判断科学证据能否用来弥补法官和陪审团在科学知识上的不足之处[ZW（]美国普通法中要求，如果关于某事项的专家证言可以被合理地认为处于陪审员的常识和经验范围内，因为不需要专家的帮助，则应当排除该专家证言。[ZW）]。法官和陪审团一般不具备解读证据中科学知识的能力，而这些知识又具有证明案件待证事实所必需的相关性，在这种情况下，必须要寻求专家的帮忙，否则就会影响事实认定的全面、公平和准确。相比之下，那些依据法官或陪审团自身知识和经验就可以弄清楚的问题，他们不会需要专家来分享他们的权力，这些问题也没有必要套上“科学证据”的标签。而如果在这些“常识”问题上也使用科学证据，那么陪审团就会产生这样的想法：既然这是一个科学证据，也许并没有我们“常识”认识的那么简单，我们应当听从专家的意见——这是对事实裁判者的误导，徒劳地将简单的问题复杂化，带来混淆事实的危险。
第二，科学证据本身的不确定成分可能会影响其帮助作用。很多情况下，专家所提供的科学证据主要来自于专家依据自己的知识体系对问题的推测和看法，部分科学证据在提出时就已经表明了它带有不确定成分。对于很多正处于研究阶段的科学和技术，或是案件留给专家的线索十分有限的情况，结论不确定的问题尤为突出。比如，根据仅有的微量分解物来判断死因是否为毒杀，可能产生这种分解物的原始化合物有很多种，可能是某种化学毒物，也可能是一些日常的安全饮食，比如茶叶、咖啡等，这时专家给出一个推测结论：死者可能是死于某种毒物，但缺乏其他帮助证据来证明，仅仅是一种推测，这种科学证据对判断死因有何实质性帮助呢？是否冒险采纳这些证据，取决于对其带来的帮助作用和带来的危险、时间的消耗等问题之间的权衡。当专家自己也需要凭借缺少论据的推测来得出结论时，我们所要权衡的就不再是科学证据的内容是不是可靠，而是要权衡它的可利用价值。
(三)可靠性
《联邦证据规则》第702条中所述可靠性的具体条件为：“……（2）证言基于充足的事实或数据，（3）证言是可靠的原理或方法的产物；（4）专家将这些原理和方法可靠地适用于案件的事实……”［4］
科学证据的可靠性实际上是在解决如何让“外行人”相信这些“专业的”科学和技术的应用是准确且可以信赖的问题。调整一下顺序，《联邦证据规则》第702条实际上是给出了一个概括式的评价标准，可以被视为是一个这样的评价体系，即原理和方法可靠—原理和方法的适用可靠—使用原理和方法时所依据的事实或数据充足且可靠。
第一，原理和方法是科学证据可靠性的基础。如前文所述，科学证据的有用性体现在它能够弥补事实裁判者在知识和能力上的不足，它所基于的原理和方法就是这些“知识和能力”在科学领域的原型。科学证据的可靠性是指专家证据所依据的“原理和方法的正确性”，即专家在加工证据材料时所依据的科学理论是否可靠［7］。原理和方法是专家运用其在专业领域内的知识、经验和技能对证据资料进行分析时的主要依据和出发点。只要是科学，就要遵循科学的体系，就会有科学的理论和方法，而这也就成为科学证据可靠性的基础。
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