Uma variável que o pesquisador mantém constante em um experimento é um fator controlado ou constante. Todas as variáveis permanecem constantes em um experimento controlado, exceto aquela testada e seus efeitos. Negligenciar o controle de todas as outras variáveis pode levar a um viés experimental e invalidar os resultados do experimento.
Além dos fatores controlados, dois outros fatores estão presentes em um experimento controlado. Um fator que pode mudar é chamado de variável independente, que consiste em um tratamento que é aplicado ao sujeito experimental. Os efeitos desse tratamento, chamados de variáveis dependentes, são observados e registrados pelo pesquisador.
Como a validade de um experimento é diretamente afetada por sua construção e execução, a atenção ao projeto experimental é extremamente importante. Um bom projeto experimental não favorece um resultado em detrimento de outro. Além de controlar todos os fatores, exceto a variável independente e dependente, os pesquisadores se protegem contra o efeito placebo. O efeito placebo ocorre quando os participantes antecipam os resultados do experimento e reagem da maneira prescrita, mesmo que nenhum tratamento seja aplicado. O efeito placebo pode ser combatido incluindo um grupo placebo ao qual nenhum tratamento é aplicado para análise.
Para evitar preconceitos na atribuição de grupo, experimentos bem planejados atribuem membros a um grupo aleatoriamente. Em um experimento duplo-cego, nem o membro do grupo nem o pesquisador sabem a qual grupo o tratamento é aplicado.