Kontrolirani eksperiment je onaj u kojem se provodi stroga kontrola varijabli, pri čemu se obično jedna ili više varijabli mijenja ili „manipulira“, dok sve ostale varijable ostaju iste. Ovo je jedno od obilježja mnogih vrsta znanstvenih istraživanja. Kada se hipoteza testira, neće se testirati tako učinkovito ako postoji više varijabli koje bi mogle utjecati na ishod. Pokušaj stvaranja okruženja u kojem se eliminira najveći broj varijabli može pomoći da rezultati testa budu vjerodostojniji.
Ako bi netko želio ispitati reakciju biljaka na određenu vrstu zvuka, postojao bi način da se napravi kontrolirani eksperiment i načini da se brzo izgubi kontrola. Osoba može dobiti šest biljaka i svaku smjestiti u drugo područje kuće. Zatim je mogao izložiti biljke zvuku u različito doba dana. Lako je vidjeti koliko je varijabli u igri: biljke nisu na istom mjestu, zvuk se ne reproducira u isto doba dana, a biljke možda čak i nisu iste vrste.
Kako bi dao veću kontrolu nad ovim eksperimentom, istraživač je mogao učiniti nekoliko stvari. Mogao bi se pobrinuti da kupi biljku otprilike iste veličine i definitivno istu biljnu vrstu, kao i da sve biljke drži na istom mjestu. To bi značilo da drugi čimbenici poput različite izloženosti svjetlu ne bi pokvarili rezultate. Isti zvuk bi se također morao reproducirati u isto vrijeme.
U suštini, cilj bi bio da sve bude što sličnije prije početka testiranja. To omogućuje istraživaču da manipulira jednom varijablom – izloženošću zvuku – kako bi odredio kakav bi učinak mogao imati na biljke. Istodobno, eksperiment mora sagledati ponašanje biljaka bez izlaganja zvuku.
Stoga bi se uzorak biljaka što sličnije prvoj skupini trebao držati u gotovo identičnom okruženju. Na taj način postoji osnova za usporedbu ponašanja biljke kada je izložena zvuku i ponašanja biljke kada nije. Druga skupina koja nije izložena manipuliranoj varijabli često se naziva kontrolna skupina.
Provođenje kontroliranog eksperimenta može biti vrlo teško jer je lako previdjeti varijablu i ne kontrolirati je. Ono što je posebno izazovno je pokušaj proučavanja odgovora kod ljudi na ovaj način. Ljudi su promjenjivi: dolaze u različitim veličinama, imaju različite genetske markere i pokazuju širok raspon ponašanja. Za stvari kao što su studije o lijekovima, znanstvenici će možda trebati tražiti osobe sa sličnostima u dobi, zdravstvenom profilu i u mnogim drugim područjima, kako rezultati ne bi bili pokvareni. Također moraju pronaći sličnu skupinu ljudi koja će služiti kao kontrolna skupina, a ne primati lijek ili manipuliranu varijablu.