Het doel van een experiment is om de experimentator te helpen bij het definiëren van de relatie tussen twee delen van een natuurlijk proces of reactie. De factoren die de waarde kunnen veranderen tijdens een experiment of tussen experimenten, zoals watertemperatuur, worden variabelen genoemd, terwijl factoren die hetzelfde blijven, zoals versnelling door zwaartekracht op een bepaalde locatie, constanten worden genoemd.
Constanten

Experimentele constanten zijn waarden die tijdens of tussen experimenten niet veranderen. Veel natuurlijke krachten en eigenschappen, zoals de snelheid van het licht en het atoomgewicht van goud, zijn experimentele constanten. In sommige gevallen kan een eigenschap als constant worden beschouwd voor de doeleinden van een experiment, hoewel deze technisch gezien onder bepaalde omstandigheden zou kunnen veranderen. Het kookpunt van water verandert met de hoogte en versnelling als gevolg van de zwaartekracht neemt af met de afstand tot de aarde, maar voor experimenten op één locatie kunnen deze ook als constanten worden beschouwd.
Onafhankelijke variabele

De onafhankelijke variabele in een experiment is de variabele wiens waarde de wetenschapper systematisch verandert om te zien welk effect de veranderingen hebben. Een goed opgezet experiment heeft slechts één onafhankelijke variabele om een eerlijke test te behouden. Als de experimentator twee of meer variabelen zou veranderen, zou het moeilijker zijn om uit te leggen wat de oorzaak was van de veranderingen in de experimentele resultaten. Iemand die bijvoorbeeld probeert te achterhalen hoe snel water kookt, zou het volume van het water of de verwarmingstemperatuur kunnen veranderen, maar niet beide.
Afhankelijke variabele

Een experimentele variabele is wat de experimentator waarneemt om het effect van de onafhankelijke variabele systematisch te variëren. Hoewel een experiment meerdere afhankelijke variabelen kan hebben, is het vaak het beste om het experiment op één afhankelijke variabele te concentreren, zodat de relatie ertussen en de onafhankelijke variabele duidelijk kan worden geïsoleerd. Een experiment zou bijvoorbeeld kunnen onderzoeken hoeveel suiker kan oplossen in een bepaald volume water bij verschillende temperaturen. De experimentator wijzigt systematisch de temperatuur (onafhankelijke variabele) om het effect op de hoeveelheid opgeloste suiker (afhankelijke variabele) te zien.
Controle

Een gecontroleerde variabele is een variabele die zou kunnen veranderen, maar die de experimentator opzettelijk houdt constant om de relatie tussen de onafhankelijke variabele en de afhankelijke variabele duidelijker te isoleren. Een experiment dat bijvoorbeeld de relatie onderzoekt tussen hoeveel zonlicht planten ontvangen (onafhankelijke variabele) en hoe lang ze groeien (afhankelijke variabele) moet ervoor zorgen dat geen van de andere factoren verandert. De experimentator moet bepalen hoeveel water de planten ontvangen en wanneer, in wat voor soort grond ze worden geplant en zoveel mogelijk andere variabelen.