Deneysel yöntemin amacı, araştırmacıların değişkenleri ölçebilme yeteneğine sahip olmalarını, bu değişkenler arasındaki sebep-sonuç ilişkilerini keşfedebilmelerini ve bu ilişkilerin doğasını anlayabilmelerini sağlamaktır. Deneysel araştırma, tüm etkenlerin incelenebildiği bir ortamda değişkenler arasındaki ilişkileri açıklayarak sonuca etki edebilecek unsurları belirlemeyi amaçlar.

Deneysel psikoloji, psikolojiyi doğa bilimleri gözlüğüyle ele alır ve bilimsel yöntemlerle psikolojik süreçleri anlamaya çalışır. Davranışı belirleyen süreçler ve zihinsel yaşamın doğası deneysel psikolojinin odaklandığı konulardır. Günümüzde deneysel psikolojinin ilgi alanları arasında motivasyon, duygu ve toplumsal psikoloji bulunmaktadır.

Deneysel araştırma yöntemi, değişkenler arasındaki sebep-sonuç ilişkisini test etme imkanı sunan bir yöntemdir. Bu yöntem diğer araştırma yöntemlerinden farklı olarak, bir olaydaki değişkenin sonuca etkilerini gözlemleme imkanı sağlar.

Bağımsız değişken, bir deneysel araştırmada nedeni ifade ederken, bağımlı değişken sonucu temsil eder. Kontrol değişkeni ise bağımlı değişken üzerinde etkisi olabilecek diğer değişkenleri ifade eder.

Deneysel araştırmalar genellikle hayvanlar üzerinde yapılabilir; ancak son yıllarda alternatif yöntemler de kabul edilmektedir. Bunlar arasında doku kültürleri, embriyo çalışmaları gibi yöntemler yer almaktadır. Hastalıkların nedenini araştırmak ve tedavisi konularında ilaçların etkinliğinin ölçülmesi gibi konularda da deneysel araştırmalar yapılabilir.

Bir deney grubu, deneysel müdahaleye tabi tutulurken kontrol grubuna özel bir müdahalede bulunulmaz. Her iki gruba da son testim uygulanarak istatistiksel analizlerle karşılaştırma yapılır. Deney grubu, deneysel müdahalenin uygulandığı gruba verilen isimdir.