Nezávislá proměnná je faktor, který experimentátor manipuluje. Je to předpokládaná příčina, jejíž vliv na závislou proměnnou je zkoumán.

Ve studii vlivu spánku na paměť je nezávislou proměnnou množství povoleného spánku; účastníci jsou přiřazeni k různým úrovním této proměnné. V klinické studii léků je nezávislou proměnnou dávka nebo přítomnost účinné látky. Jasné operační definice přesně specifikují, jak je nezávislá proměnná manipulována, aby bylo možné studii replikovat.

Skutečný experiment vyžaduje, aby experimentátor kontroloval nezávislou proměnnou a přiřazoval účastníky k jejím úrovním, nejlépe náhodně. Pokud nelze manipulovat s proměnnou, která je předmětem zájmu – věk, pohlaví, osobnost – studie se stává korelační nebo kvaziexperimentální a kauzální závěry jsou omezenější. Matoucí proměnné musí být kontrolovány tak, aby změny v závislé proměnné mohly být připsány nezávislé proměnné, a nikoli nezamýšleným faktorům.

Nezávislá proměnná je otázka, kterou experiment klade. Závislá proměnná je odpověď, kterou zaznamenává.