المتغير الدخيل هو عامل خارجي يتغير بتغير المتغير المستقل، وقد يُحدث هو نفسه التأثير الملحوظ على المتغير التابع. وعند وجود متغير دخيل، لا يستطيع الباحث التأكد من سبب النتيجة.

لنفترض أن دراسة تقارن بين أسلوب تدريس جديد وآخر قديم، وتجد أن نتائج الاختبارات أفضل في المجموعة التي استخدمت الأسلوب الجديد. إذا كان من بين هذه المجموعة عدد أكبر من الطلاب المتفوقين، فإن القدرة السابقة تُعدّ عاملًا مُربكًا. قد يعود التحسن إلى الأسلوب، أو إلى الطلاب، أو إلى كليهما. يمنع التصميم التجريبي الجيد هذه العوامل المُربكة من خلال التوزيع العشوائي، أو تثبيت الظروف، أو قياس العوامل المُربكة المحتملة والتحكم بها إحصائيًا.

تُعدّ المتغيرات الدخيلة بالغة الخطورة في البحوث الارتباطية وشبه التجريبية، حيث يستحيل التوزيع العشوائي. وكثيراً ما تعمل عوامل مثل العمر، والوضع الاجتماعي والاقتصادي، والدافعية كمتغيرات دخيلة في الدراسات التنموية والتعليمية. ويتطلب تحديدها دقة منهجية ومعرفة متعمقة بالمجال.

لا تكون النتيجة دقيقة إلا بقدر دقة التصميم الذي أدى إلى التوصل إليها. فالعوامل المربكة غير المضبوطة تجعل التفسير السببي غامضاً.