ผู้สังเกตจะถูกเรียกว่าผู้ทดลองที่จะสร้างสภาวะหรือตัวแปรขึ้นมา เพื่อแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์หรือผลกระทบต่อ ตัวแปรอื่น ๆ อาจเป็นการเปรียบเทียบตัวแปรระหว่างกลุ่มทดลอง 2 กลุ่มหรือมากกว่านั้น แล้วรายงานผลการทดลอง หรือผลจากการรวบรวมและตีความหมายของการเปรียบเทียบที่ได้จากการทดลอง วิธีการนี้นิยมกระทำในห้องทดลองหรือห้องปฏิบัติการ เพราะสามารถควบคุมตัวแปรหรือสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ได้ตามที่ต้องการ หรือให้เหลือน้อยที่สุด อีกทั้งการสังเกตก็ สามารถกระทำได้ง่ายและมีความถูกต้องแม่นยำ
ตัวแปรที่ใช้ในการทดลองแบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ ตัวแปรอิสระ ซึ่งหมายถึงตัวแปรที่ถูกกำหนดขึ้น และ ตัวแปรตาม ซึ่งหมายถึงตัวแปรที่คาดว่าจะเป็นผลจากการกระทำกับตัวแปรอิสระ
หลังจากได้ทราบผลจากการทดลองแล้ว ผู้ทดลองต้องทำการสรุปแล้วรายงานผลการทดลองให้ผู้อื่นทราบ เพื่อให้ผู้อื่นสามารถนำผลดังกล่าวไปใช้ประโยชน์ หรือทำการศึกษาต่อยอดความรู้ออกไป