کنترل
ويژگى اصلى يک تحقيق آزمايشى کنترل است. آزمايش بايد به‌نحوى برنامه‌ريزى و سازماندهى شود که مانع حضور متغيرهاى مزاحم و اخلالگر شود؛ زيرا اين متغيرها نتايج آزمايش را خدشه‌دار مى‌کنند.
براى جلوگيرى از دخالت عوامل و متغيرهاى مزاحم معمولاً از جفت‌هاى برابر استفاده مى‌شود؛ يعنى دو گروه مشابه که از صفات ويژگى‌هاى يکسان برخوردارند، انتخاب مى‌شوند. از اين گروه يکى گروه آزمايش يا آزمايشى يا تجربى است که متغير يا عامل مورد مطالعه روى آن اثر مى‌گذارد و ديگرى گروه شاهد يا کنترل است که در معرض متغير مزبور قرار نمى‌گيرد. کنترل عوامل و متغيرها در علوم انسانى کار پرزحمتى است؛ زيرا بخشى از متغيرها جنبهٔ کيفى دارند و قابل اندازه‌گيرى و يکسان‌سازى نيستند؛ مثلاً انگيزه‌ها، عادات، شرايط زندگى خانوادگي، عقايد و باورها، ارزش‌ها، تمايلات، هوش و استعداد، خصوصيات اخلاقي، احساسات و نظاير اينها از مواردى نيستند که بتوان آنها را ارزيابى و اندازه‌گيرى نمود و سپس با در نظر گرفتن آن، گروه‌هاى جفت را بطور يکسان انتخاب کرد.
البته محققان با هدف کاهش آثار ناخواسته و متغيرهاى کيفى و مزاحم، از روش انتخاب تصادفى براى گزينش جفت‌ها استفاده مى‌کنند. نکتهٔ ديگرى که در رابطه با امر کنترل متغيرها مطرح مى‌شود، اين است که محقق نمى‌تواند بيش از حد شدت کنترل را افزايش دهد؛ زيرا در اين صورت موجبات مصنوعى شدن يا غيرواقعى شدن محيط آزمايش و تجربه را فراهم خواهد آورد. بخصوص اگر مورد آزمايش انسان باشد، چون انسان از عقل، شعور و ادراک، احساس و توجه برخوردار است و بسادگى از حالت عادى خارج شده، حالتى مصنوعى و ساختگى به خود مى‌گيرد، مسئله تحقيق مشکل‌تر مى‌شود.
انتخاب تصادفى
در بحث مربوط به کنترل متغيرها اشاره شد که اگرچه کنترل در تحقيقات تجربى يک اصل اساسى است، دو اشکال عمده بر سر راه اعمال آن وجود دارد: يکى اينکه محقق هرچند تلاش نمايد قادر به انتخاب جفت‌هاى يکسان و برابر نيست؛ زيرا موضوع آزمايش انسان است. دوم اينکه چون موضوع آزمايش انسان است، اعمال کنترل شديد بر محيط آزمايش و متغيرها مقدور نيست؛ زيرا منجر به تبديل محيط آزمايش به حالت ساختگى مى‌شود.
براى چاره‌جويى و حل اين مشکلات اساسي، محققان روش انتخاب تصادفى افراد نمونه يا جفت‌ها و گروه‌هاى دخيل در فرآيند آزمايش را برگزيده‌اند تا بدين‌وسيله تأثير متغيرهاى غيرقابل کنترل را کاهش دهند يا حذف و خنثى نمايند؛ مثلاً ممکن است براى انجام دادن يک تحقيق آزمايشي، چند دانشجوى موفق را بصورت تصادفى انتخاب کرد و آنها را با همين روش در گروه‌هاى مختلف آزمايشى جايگزين نمود. در چنين شرايطي، اختلاف موجود بين دانشجويانى که کنترل نشده‌اند همديگر را خنثى مى‌کنند و تنها خطاى موجود، خطاى نمونه‌گيرى است که ميزان آن را مى‌توان براساس نظريه‌هاى احتمال محاسبه کرد. (روش‌هاى تحقيق در علوم تربيتى و روان‌شناسي، ص ۲۶۶) اگر اصل انتخاب تصادفى رعايت نشود، ممکن است گرايش‌هاى محقق يا آزمودنى‌ها در انتخاب تأثير بگذارد و نمونه‌ها و جفت‌ها يکسان نباشند.
تکرار آزمايش
در بعضى از پژوهش‌ها به لحاظ نقش و کارکرد متغيرها و نيز خصوصيات متغيرها ممکن است اتکا به يک جفت براى آزمايش منجر به بروز نارسايى و خطا در نتايج آزمايش بشود. بدين لحاظ، و به‌منظور کاهش خطاهاى ناشى از نابرابرى صفات آزمودنى‌ها و جفت‌ها، محقق بايد آزمايش را تکرار کند؛ يعنى اينکه جفت‌هاى متعددى را از جامعهٔ مورد مطالعه انتخاب نمايد و آزمايش را در مورد هر يک به‌طور جداگانه يا همزمان و در عرض يکديگر انجام دهد؛ مثلاً اگر آزمايش را به‌جاى يک جفت در ۱۰ يا ۱۵ جفت تکرار کند، يقيناً نتايج دقيق‌تر و واقعى‌ترى بدست خواهد آورد. او مى‌تواند از ترکيب مجموع نتايج اين گروه‌ها به يک نتيجهٔ کلى و مشترک دست يابد که يقيناً از اعتبار بيشترى برخوردار خواهد بود.