在研究设计方法中，实验研究法的设计目的主要是探究独立变项与依变项之间的因果关系，其作法是操纵独立变项，然后检讨其对依变项的影响。因此在设计过程中，会把受试对象区分为实验组和控制组，再依不同组别施以不同的实验处理，然后藉由操纵独立变项来观察依变项所受到的影响，以探究其因果关系。
实验设计是在使用实验研究法的时候，使研究者能考验研究假说，获致独立变项与依变项因果关系之有效结论的研究设计步骤。依据实验目标，选取特定的设计，决定操纵变项的类别、执行的条件或限制的因素等。每个实验设计都要处理如下的问题：如何选取实验组与控制组的受试者、如何操纵与控制变项、如何控制无关变项、如何进行观察，以及解释资料峙应采那种统计分析方法等。
实验设计因问题性质的不同而有差异，可分为下列几种：前实验设计(pre-experimental design)、准实验设计(quasi-experimental design)、真正实验设计(true experimental design)、多因子实验设计(factorial design)、时间系列设计(time-series design)等类型。
实验设计因研究目的的不同，以及研究效度与信度的考量，尤其是在实际研究过程中各种变项的可操纵性的限制，而有多种的设计方法。为说明方便起见，一般常使用如下的一些符号来表示实验设计的过程：
R表示随机选择受试者，并将之随机分派到实验组或控制组；
X表示由研究者所操纵的实验变项；
C表示由研究者控制的变项；
O表示观察或测验的结果，通常以分数表之；
最简单的是单组个案研究(one-shot case study)，只有一组受测者，也只施予一次实验处理，然后测量其研究处理后的结果，这种研究设计可以符号表示为：XO。比较复杂的如索罗门四组设计，是把样本先随机分配为四组，其中两组为实验组，而另外两组为控制组，再各取一组实验组和控制组实施前测，然后对实验组给予实验处理，最后对四组施予后测。这种研究设计可以符号表见如下：
RO1XO2
RO3CO4
R XO5
R CO6
--作者:张子超