Em um experimento científico, as variáveis estranhas são aquelas condições diferentes daquelas que o cientista controla e que causam qualquer efeito no resultado do experimento. Os pesquisadores tentam minimizar os efeitos dessas variáveis estranhas mantendo os mesmos em cada grupo que testam. O cientista tenta manter registros de quaisquer variáveis, como acidentes, que estão fora de seu controle.
Cada experiência inclui variáveis estranhas. No laboratório, um método de controle de variáveis estranhas é colocar o grupo de controle lado a lado com o grupo experimental. Quando um experimento não dá os resultados esperados, estudos adicionais geralmente revelam uma variável estranha, que o cientista não considerou inicialmente, é a responsável.
Variáveis estranhas tornam-se mais difíceis de controlar com seres humanos. Os participantes têm experiências de vida e genética diferentes. Os cientistas tentam eliminar variáveis estudando grandes grupos de pessoas e usando a análise estatística dos dados resultantes. Os fabricantes de medicamentos usam essa abordagem para testar a eficácia de um novo medicamento. A pesquisa de Campbell e Stanley indica pelo menos oito tipos de variáveis estranhas: história, maturação, teste, instrumentação, seleção, regressão estatística, desgaste ou mortalidade experimental e efeitos de interação de seleção. Variáveis estranhas costumam ser fatores quando os cientistas publicam estudos conflitantes.