Le facteur qui est modifié ou contrôlé dans une expérience est appelé la variable indépendante. Un expérimentateur apporte des modifications à la variable indépendante afin de tester les effets de ces modifications sur la variable dépendante.
Une expérience scientifique contient souvent un groupe témoin et un groupe expérimental. Le groupe témoin est isolé de manière à ce que la variable indépendante testée n'ait pas d'effet sur le groupe. En revanche, le groupe expérimental est exposé à la variable indépendante, et les différences entre les deux groupes sont enregistrées. La configuration de l'expérience de cette manière permet d'isoler les effets exacts de la variable indépendante et d'exclure d'autres explications des résultats.