Die abhängige Variable ist das Ergebnis, das ein Experimentator misst. Es wird erwartet, dass sie sich als Folge von Manipulationen der unabhängigen Variable verändert.

In einer Studie zu Schlaf und Gedächtnis könnte die unabhängige Variable die Schlafdauer sein; die abhängige Variable wäre die Leistung in einem Gedächtnistest am Folgetag. In einer Arzneimittelstudie ist die unabhängige Variable die Dosis oder die Anwesenheit des Medikaments; die abhängige Variable könnte der Schweregrad der Symptome, die Reaktionszeit oder die Hirnaktivität sein. Klare operationale Definitionen machen abstrakte Konzepte messbar, sodass die Ergebnisse verschiedener Studien vergleichbar sind.

Ein gut konzipiertes Experiment hält andere Faktoren konstant, sodass Veränderungen der abhängigen Variable der unabhängigen Variable und nicht Störfaktoren zugeschrieben werden können. Manchmal werden mehrere abhängige Variablen erfasst, um verschiedene Aspekte desselben Phänomens zu erfassen. Die statistische Analyse klärt dann, ob die beobachteten Unterschiede größer sind, als zufällig zu erwarten wäre.

Die abhängige Variable ist das Ergebnis, das das Experiment liefern soll. Alles andere ist darauf ausgerichtet, dieses Ergebnis verlässlich zu machen.