En kontrolgruppe er den gruppe deltagere i et eksperiment, der ikke modtager den eksperimentelle behandling. Den danner den baseline, som behandlingens virkninger kan måles i forhold til.

I et lægemiddelforsøg kan kontrolgruppen modtage placebo; i et uddannelsesstudie kan den modtage standardpensum, mens forsøgsgruppen modtager en ny metode. Tilfældig tildeling til betingelser er den sædvanlige måde at sikre, at kontrolgruppen og forsøgsgruppen er sammenlignelige fra starten. Enhver efterfølgende forskel i den afhængige variabel kan derefter tilskrives behandlingen snarere end præeksisterende forskelle mellem personerne i de to grupper.

Kontrolgrupper kan antage flere former. En kontrolgruppe uden behandling tilbageholder simpelthen interventionen. En aktiv kontrolgruppe modtager en alternativ behandling med kendt eller forventet effekt. En kontrolgruppe på venteliste modtager interventionen efter undersøgelsesperioden. Valget afhænger af etiske begrænsninger og af det præcise spørgsmål, der stilles.

Uden en kontrolgruppe kan forbedring over tid forveksles med en behandlingseffekt. Kontrolgruppen danner grundlag for sammenligningen.