Deneysel psikoloji demek, laboratuvar çalışmalarına dayanan psikoloji demektir. Deney, araştırmacının hazırladığı koşullarda laboratuvarda yapay olarak olayların tekrarlanmasıdır. Deneylerde kullanılan ve üzerinde deney yapılan organizmaya denek denir. Deneysel yöntem, olguların betimleme ve açıklama yollarını kapsayan süreçtir. Bilimsel yöntem, olayların sistemli bir şekilde gözlenmesi ve yorumlanabilmesiyle ilgili genel prensipleri ve kuralları kapsar. Pozitif bilimlerde deney, gözlemden daha önemlidir. Gözlemde olayların ortaya çıkması beklenir. Deneyde ise olayı araştırmacı oluşturur. Araştırmacı, deney yolu ile bir olayı istediği kadar inceleme olanağı bulur. Böylece sonuç olan olay ile neden olan olay arasındaki bağ kurulmuş ve yasalara ya da değişmez bağlantılara ulaşılmış olur.
Bilimsel araştırmalarda önemli bir kavram olan değişken, sayısal değerleri olan bir nicelik ya da çeşitleri olan bir nitelik olabilir. Bir ölçü biriminin dereceleri ya da sayısal değerleri olan yaş, boy, para, ağırlık, vb. değişkenlere nicel değişkenler denir. Sayıyla anlatılamayan ancak çeşitlere ayrılabilen cinsiyet, meslek, eğitim düzeyi vb. değişkenlere ise nitel değişkenler adı verilir.
Bir araştırmada, deney sırasında araştırmacının denetimi altında bulunan, neden-sonuç ilişkisi içinde olayların oluşmasına yol açan yani "neden" olan ve sonucu belirleyen değişkene bağımsız değişken denir.
Deneylerde araştırmacı, incelediği nesne ya da olaylar üzerinde denetim kurar. Gözlemde olduğu gibi yalnızca olup bitenleri izlemekle kalmaz, belirli ortam ve koşulları düzenleyerek araştırmasını yapar.
Daha önceki bölümde anlatılan bağımlı değişken ve bağımsız değişken kavramları, deneysel araştırmaların temelini oluşturur.
Deneysel psikoloji araştırmalarında olayları daha iyi denetleyebilmek, daha iyi gözlem yapabilmek ve sonuçları daha iyi değerlendirmek için labora-tuvar ve gözlem odalarında çalışılabilir. Bu gibi durumlarda içinde çalışılan özel araştırma yerindeki koşulların ya da kullanılan araçların, araştırılan olayı etkilememesi için bazı önlemler almak gerekebilir.
Psikolojide deney, doğa bilimlerine göre çok zor ve daha karmaşıktır. Çünkü psikolojik olaylarda rol oynayan etkenler çok çeşitlidir. Bu etkenlerin hepsini denetlemek her zaman mümkün olmayabilir. Bu nedenle psikolojide deneysel yöntemi kullanarak araştırma yapmak isteyen kişinin, bütün etkenleri olabildiğince iyi bir şekilde denetleyebilmesi için araştırmasını, büyük bir özen ve dikkatle planlayıp yürütmesi gerekir.
Deney ve Kontrol Grupları
Psikoloji araştırmalarında genellikle iki grup denek kullanılır. Bu gruplar, çeşitli özellikler (yaş, zekâ vb.) açısından birbiriyle denkleştirilerek oluşturulur. Bağımsız değişkenin uygulandığı gruba deney grubu adı verilir. Bağımsız değişkenin sabit tutulduğu gruba kontrol grubu denir. Kontrol grubunun içinde bulunduğu koşullar üzerinde hiçbir değişiklik yapılmaz. Bunlar doğal koşullar içinde incelenir.
Deney grubu ve kontrol grubunda bulunanlar, bağımsız değişkenin dışında, diğer bütün koşullar bakımından denk durumdaysa davranışlarda ortaya çıkan değişikliğin bağımsız değişkenin etkisiyle oluştuğu anlaşılır. Örneğin; uykusuzluğun akıl yürütme ve problem çözme üzerindeki etkisini inceleyen bir araştırmacı, her bakımdan denk iki grup öğrenci alıyor. I. gruptaki öğrencileri 36 saat uykusuz bırakıyor. Bu grup, üzerinde deney yapılan grup olduğundan deney grubudur. II. grup ise normal uykusunu alıyor. Bu grup ise kontrol grubudur. Araştırmacı daha sonra her iki gruptan, akıl yürütme ve problem çözmeyle ilgili belirli testleri çözmelerini istiyor. Sonuçta uykusuz kalan grubun daha başarısız olduğu gözleniyor. Bu araştırmada uykusuzluğun akıl yürütme ve problem çözmeye etkisi incelendiğinden, uykusuzluk bağımsız değişken, akıl yürütme ve problem çözme, uykusuzluğa bağlı olarak değiştiğinden bağımlı değişkendir.


Araştırmada, deney sırasında araştırmacının denetimi altında bulunmayan, neden-sonuç ilişkisi içinde "sonuç" olan ve bağımsız değişkene bağlı olarak değiştiği kabul edilen değişkene bağımlı değişken denir.
Bağımlı ve bağımsız değişkenin dışında, araştırmada bu değişkenleri etkileyebilen ara değişkenler vardır. Ara değişkenler de denetimli ve denetimsiz değişkenler olarak ikiye ayrılır. Denetimli değişken, bağımsız değişkenle aynı doğrultuda bağımlı değişkeni etkileyebileceği önceden bilinen ve araştırmacı tarafından elenen ara değişkendir. Araştırma sırasında bağımlı değişken üzerindeki etkisi önceden kestirilemeyen ara değişkene ise denetimsiz değişken denir. Araştırmanın hangi aşamasında, hangi yönde ve ne ölçüde işe karışacağı önceden bilinemeyen denetimsiz değişkenlere karşı araştırmacıların duyarlı olması gerekir. Bir araştırma sırasında denetimsiz değişkenler saptandığı anda, bunları denetimli hâle dönüştürmek gerekir.
Örneğin; bir yazılı sınav için sınavdan bir hafta önce çalışmaya başlayan öğrencilerle sınavdan bir gün önce çalışmaya başlayanların başarı düzeyleri araştırılmıştır. Çalışmaya bir hafta önce başlayanların, daha başarılı olduğu saptanmıştır. Bu araştırmada "zamanı kullanma biçimi" bağımsız değişkendir. Yani, sınava kısa sürede (bir günde) ve uzun sürede (bir haftada) hazırlanmak bağımsız değişkendir. Öğrencilerin başarı düzeyi, bağımlı değişkendir. Öğrencinin uyguladığı öğrenme yöntemi, öğrenilecek konu, öğrencinin ruhsal durumu, çalıştığı ortam vb. etkenler ise ara değişkenlerdir.
Araştırma tasarısı, bir araştırma yapılırken izlenecek olan yol ve yapılacak işlemlerin kendi içinde tutarlı bir biçimde düzenlenmesidir.