Ve vědecké metodě je experiment (latinsky: ex-+-periri, „z (nebo z) pokusu“) souborem činností týkajících se jevů. Experiment je základním kamenem empirického přístupu k získávání hlubších poznatků o biologickém fyzikálním a psychologickém světě.
V závislosti na filosofickém pozadí může experiment vést k úplnému objektivnímu pochopení fyzikálního světa, nebo jen napomoci zlepšení subjektivního poznání pomocí omylů. Provádět výzkum v tomto případě znamená provést měření a pak napsat nějaké vzorce a pak to začíná znovu.
Experimenty prováděné v rozporu s vědeckou metodou mají několik společných rysů. Experiment se obvykle provádí za účelem ověření hypotézy o úloze jedné proměnné (nezávislé proměnné) na druhou (závislou proměnnou).
Plánování experimentů se snaží vyvážit požadavky a omezení vědního oboru, v němž se pracuje, aby experiment mohl experimentu jsou prováděny důsledně; a ve společenských vědách může být dokonce obtížné určit metodu měření“; ve snaze zachytit myšlenku, že objektivní situace. Jedním z důvodů, proč se tak může stát, je Hawthornův efekt.
V důsledku těchto úvah se experimentální design v „tvrdých“ vědách zaměřuje spíše na eliminaci cizích vlivů, zatímco experimentální design v „měkkých“ vědách se soustřeďuje spíše na problémy vnější platnosti, často pomocí statistických metod. Příležitostně se přirozeně vyskytují události, z nichž lze čerpat vědecké důkazy, což je základem přírodních experimentů. V takových případech je problémem vědce vyhodnotit přirozený „design“.
Mnoho hypotéz ve vědách, jako je fyzika, může prokázat kauzalitu tím, že dokud nenastane nějaký jev, nic se neděje; když pak jev nastane, je pozorován druhý jev. Ve vědě je však často obtížné této situace dosáhnout.
Například ve starém vtipu někdo tvrdí, že luská prsty, „aby od sebe odehnal tygry“, a ospravedlňuje to slovy: „Vidíte – funguje to!“ Tento „experiment“ sice nefalzifikuje hypotézu „luskání prsty odhánějí tygry“, ale ve skutečnosti ji ani nepodporuje – neluskání prsty odhánějí tygry i v tomto smyslu. K prokázání hypotézy o příčině a následku musí experiment často ukázat, že například k určitému jevu dochází po podání určité léčby subjektu a že k tomuto jevu nedochází v případě, že se léčba neprovádí. (Viz Baconova metoda.)
Kontrolovaný experiment obecně porovnává výsledky získané z experimentálního vzorku s kontrolním vzorkem, který je prakticky totožný s experimentálním vzorkem s výjimkou jednoho aspektu, jehož účinek je testován. Dobrým příkladem může být zkouška léku. Vzorek nebo skupina, která dostává lék, by byla experimentální; a ta, která dostává placebo, by byla kontrolní. V mnoha laboratorních experimentech je dobrým zvykem mít několik replikátů prováděného testu a mít pozitivní i negativní kontrolu. Výsledky z opakovaných vzorků lze často zprůměrovat, nebo pokud jeden z opakovaných vzorků zjevně neodpovídá výsledkům z ostatních vzorků, lze jej vyřadit jako výsledek experimentální chyby (u tohoto vzorku mohl být omylem vynechán některý krok testovacího postupu). Nejčastěji se testy provádějí ve dvou nebo třech opakováních. Pozitivní kontrola je postup, který je velmi podobný skutečnému experimentálnímu testu, ale o kterém je z předchozích zkušeností známo, že dává pozitivní výsledek. Negativní kontrola je kontrola, o níž je známo, že dává negativní výsledek. Pozitivní kontrola potvrzuje, že základní podmínky experimentu byly schopny dát pozitivní výsledek, i když žádný ze skutečných experimentálních vzorků nedal pozitivní výsledek. Negativní kontrola prokazuje základní výsledek získaný v případě, že zkouška nedává měřitelný pozitivní výsledek; často se hodnota negativní kontroly považuje za hodnotu „pozadí“, která se odečítá od výsledků zkoušených vzorků. Někdy má pozitivní kontrola podobu standardní křivky.
Příkladem, který se často používá ve výukových laboratořích, je řízená analýza proteinů. Studenti mohou dostat vzorek tekutiny obsahující neznámé (pro studenta) množství bílkoviny. Jejich úkolem je správně provést řízený pokus, při kterém určí koncentraci bílkoviny ve vzorku tekutiny (obvykle nazývaném „neznámý vzorek“). Výuková laboratoř by byla vybavena standardním roztokem bílkovin se známou koncentrací bílkovin. Studenti by mohli vytvořit několik pozitivních kontrolních vzorků obsahujících různá ředění bílkovinného standardu. Negativní kontrolní vzorky by obsahovaly všechna činidla pro stanovení bílkovin, ale neobsahovaly by žádné bílkoviny. V tomto příkladu jsou všechny vzorky provedeny ve dvou opakováních. Test je kolorimetrický test, při kterém lze spektrofotometrem měřit množství bílkovin ve vzorcích detekcí barevného komplexu vzniklého interakcí molekul bílkovin a molekul přidaného barviva. Na obrázku lze výsledky zředěných zkušebních vzorků porovnat s výsledky standardní křivky (modrá čára na obrázku), aby bylo možné určit odhad množství bílkoviny v neznámém vzorku.
Řízené experimenty lze provádět v případech, kdy je obtížné přesně kontrolovat všechny podmínky experimentu. V tomto případě se experiment zahajuje vytvořením dvou nebo více skupin vzorků, které jsou pravděpodobnostně ekvivalentní, což znamená, že měření znaků by měla být u skupin podobná a že skupiny by měly reagovat stejným způsobem, pokud jim bude poskytnuto stejné ošetření. Tato rovnocennost se určuje statistickými metodami, které berou v úvahu velikost variability mezi jedinci a počet jedinců v každé skupině. V oborech, jako je mikrobiologie a chemie, kde jsou rozdíly mezi jednotlivci velmi malé a velikost skupin se snadno počítá na miliony, se tyto statistické metody často obcházejí a předpokládá se, že prosté rozdělení roztoku na stejné části povede ke vzniku stejných skupin vzorků.
Jakmile jsou vytvořeny rovnocenné skupiny, snaží se s nimi experimentátor zacházet stejně, s výjimkou jedné proměnné, kterou chce izolovat. Experimenty na lidech vyžadují zvláštní opatření proti vnějším proměnným, jako je placebo efekt. Takové experimenty jsou obvykle dvojitě zaslepené, což znamená, že ani dobrovolník, ani výzkumník neví, které osoby jsou v kontrolní a které v experimentální skupině, dokud nejsou shromážděny všechny údaje. Tím je zajištěno, že případné účinky na dobrovolníka jsou způsobeny samotnou léčbou a nejsou reakcí na vědomí, že je léčen.
Při pokusech na lidech může být subjektu (osobě) dán podnět, na který má reagovat. Cílem experimentu je změřit reakci na daný podnět.
Velká část výzkumu v několika důležitých vědních oborech, včetně ekonomie, geologie, paleontologie, ekologie, meteorologie a astronomie, se opírá o kvaziexperimenty. Například v astronomii je při testování hypotézy „Slunce jsou zhroucená mračna vodíku“ zjevně nemožné začít s obřím mračnem vodíku a pak provést experiment, při kterém se čeká několik miliard let, než se z něj vytvoří Slunce. Pozorováním různých mračen vodíku v různých stavech kolapsu a dalších důsledků hypotézy (například přítomnosti různých spektrálních emisí ze světla hvězd) však můžeme shromáždit údaje, které potřebujeme k potvrzení hypotézy. Raným příkladem tohoto typu experimentu bylo první ověření v roce 1600, že světlo necestuje z místa na místo okamžitě, ale má měřitelnou rychlost. Pozorování vzhledu Jupiterových měsíců se mírně opozdilo, když byl Jupiter dále od Země, na rozdíl od doby, kdy byl Jupiter blíže k Zemi; a tento jev byl použit k prokázání, že rozdíl v době vzhledu měsíců odpovídá měřitelné rychlosti světla.
Terénní experimenty jsou takto nazývány proto, aby byly v kontrastu s laboratorními experimenty. Výhodou terénních experimentů, které se často používají v sociálních vědách, zejména při ekonomických analýzách intervencí v oblasti vzdělávání a zdravotnictví, je, že výsledky jsou pozorovány v přirozeném prostředí, nikoli ve vymyšleném laboratorním prostředí. Stejně jako přírodní experimenty však i terénní experimenty trpí možností kontaminace: v laboratoři lze experimentální podmínky kontrolovat s větší přesností a jistotou.