Araştırmacının bir deneyde sabit tuttuğu bir değişken, kontrol edilen bir faktör veya sabittir. Test edilenler ve etkileri dışında, tüm değişkenler kontrollü bir deneyde sabit kalır. Diğer tüm değişkenleri kontrol etmeyi ihmal etmek, deneysel önyargıya yol açabilir ve deney sonuçlarını geçersiz kılabilir.
Kontrollü faktörlerin yanı sıra, kontrollü bir deneyde iki faktör daha vardır. Değişime izin verilen bir etken, deneklere uygulanan bir tedaviden oluşan bağımsız bir değişken olarak adlandırılır. Bağımlı değişkenler olarak adlandırılan bu tedavinin etkileri araştırmacı tarafından gözlemlenmekte ve kaydedilmektedir.
Bir deneyin geçerliliği, inşaat ve uygulamasından doğrudan etkilendiğinden, deneysel tasarıma dikkat edilmesi son derece önemlidir. İyi deneysel tasarım, birini diğerine göre tercih etmez. Araştırmacılar, bağımsız ve bağımlı değişken dışındaki tüm faktörleri kontrol etmenin yanı sıra, plasebo etkisine karşı korunurlar. Plasebo etkisi, katılımcılar deneyin sonuçlarını öngördüğünde ve herhangi bir tedavi uygulanmadığı halde öngörülen şekilde tepki verdiğinde oluşur. Plasebo etkisi, analiz için herhangi bir tedavinin uygulanmadığı bir plasebo grubu dahil edilerek önlenebilir.
Grup atamasında yanlılığa karşı korunmak için iyi tasarlanmış deneyler, üyeleri rastgele bir gruba atar. Çift kör bir deneyde, ne grup üyesi ne de araştırmacı tedavinin hangi gruba uygulandığını bilmez.