Les expériences contrôlées sont importantes car elles permettent à l'expérimentateur d'éliminer l'incertitude pendant une expérience, garantissant que les résultats sont fiables. Dans une expérience contrôlée, chaque variable sauf celle testée est maintenue constante, ce qui élimine le possibilité que les résultats soient dus à un facteur non contrôlé.
Dans une expérience contrôlée, le chercheur crée deux groupes distincts, le groupe témoin et le groupe expérimental. Le groupe témoin ne reçoit pas le traitement ou le médicament, alors que le groupe expérimental l'est. Ce type de configuration permet au chercheur de mesurer la différence de réponses entre les deux groupes, ce qui permet de déterminer facilement si le traitement expérimental a causé les résultats observés.
Un type d'expérience contrôlée appelée expérience randomisée en double aveugle, dans laquelle les participants sont assignés à un groupe de contrôle ou à un groupe de test sans savoir quels individus appartiennent à quel groupe, est considéré comme le moyen le plus rigoureux et le plus fiable de tester de nouveaux traitements ou des médicaments.
Dans certains cas, comme les expériences portant sur des patients humains, des expériences complètement contrôlées ne sont pas vraiment possibles car les participants ne sont pas biologiquement identiques. Cependant, les scientifiques essaient généralement de contrôler autant de variables que possible dans les essais cliniques impliquant des humains. Ils utilisent également de grands groupes de participants à l'étude pour contrôler d'autres facteurs susceptibles d'affecter les résultats.