Например, выдвинута гипотеза о том, что уровень шума в помещении влияет на скорость возникновения утомления (чем выше уровень шума, тем быстрее наступает утомление).
В этом случае экспериментатор организует ситуацию, предлагая, например, приглашенным испытуемым выполнять какую–либо деятельность (скажем, перемножать числа) при определенном шумовом фоне; по уровню продуктивности и точности работы через определенное время фиксируется утомление (это время может быть индивидуально для каждого испытуемого), результаты обобщаются.
В следующий раз экспериментатор приглашает испытуемых, предлагает им аналогичную деятельность, но повышает уровень шума относительно предыдущего, то есть вводит независимую переменную, и, выявив время наступления утомления, делает вывод о том, что это время в среднем уменьшилось, то есть гипотеза подтверждена (уменьшение времени — изменение зависимой переменной).
Однако вывод о правомерности исходной гипотезы может оказаться преждевременным, если не соблюдено одно важное условие: в данной ситуации должны быть проконтролированы остальные переменные, то есть они должны быть эквивалентны в первом и втором опытах. В самом деле, ведь на скорости наступления утомления может сказаться очень многое: время суток, семейная ссора, погода, самочувствие и т. д.
То есть должно соблюдаться то, что в обиходе называется «при прочих равных условиях». Разумеется, идеальное воспроизведение невозможно; однако контроль переменных — если не всех, то многих — эксперимент позволяет осуществить.
Итак, мы описали основные преимущества эксперимента. Возникает естественный вопрос, в чем его недостатки. Как и в ситуации с наблюдением, недостатки оказываются обратной стороной преимуществ. Организовать экспериментальное исследование так, чтобы испытуемый не знал о том, что является испытуемым, чрезвычайно сложно: относительно полный контроль переменных возможен лишь в специальных условиях, например, в оборудованной лаборатории (лабораторный эксперимент),
но человек, пришедший в лабораторию — да и в целом находясь в непривычных условиях — как правило, знает, что оказывается объектом исследования (хотя, заметим, лично он может психолога и не интересовать). Это означает более чем вероятную скованность испытуемого, сознательную или бессознательную тревогу, боязнь оценки и пр.От лабораторного эксперимента отличают в связи с этим естественный эксперимент,
идея которого принадлежит русскому психологуНапример, проверка гипотез относительно факторов, определяющих успешность обучения, может осуществляться в учебной ситуации, когда ее изменения ученик будет воспринимать как естественный ход урока.
Помимо лабораторного и естественного эксперимента, иногда выделяется полевой,
предполагающий использование минимума оборудования в ситуации, близкой к естественной.