Η εξαρτημένη μεταβλητή είναι το αποτέλεσμα που μετρά ένας πειραματιστής. Αναμένεται να αλλάξει ως αποτέλεσμα των χειρισμών της ανεξάρτητης μεταβλητής.

Σε μια μελέτη ύπνου και μνήμης, η ανεξάρτητη μεταβλητή μπορεί να είναι η ποσότητα ύπνου που επιτρέπεται. Η εξαρτημένη μεταβλητή θα ήταν η απόδοση σε ένα τεστ μνήμης την επόμενη μέρα. Σε μια κλινική δοκιμή φαρμάκων, η ανεξάρτητη μεταβλητή είναι η δόση ή η παρουσία του φαρμάκου. Η εξαρτημένη μεταβλητή μπορεί να είναι η σοβαρότητα των συμπτωμάτων, ο χρόνος αντίδρασης ή η εγκεφαλική δραστηριότητα. Οι σαφείς λειτουργικοί ορισμοί μετατρέπουν τις αφηρημένες έννοιες σε μετρήσιμες ποσότητες, ώστε τα αποτελέσματα να μπορούν να συγκριθούν μεταξύ των μελετών.

Ένα καλά σχεδιασμένο πείραμα διατηρεί σταθερούς άλλους παράγοντες, έτσι ώστε οι αλλαγές στην εξαρτημένη μεταβλητή να μπορούν να αποδοθούν στην ανεξάρτητη μεταβλητή και όχι σε συγχυτικούς παράγοντες. Μερικές φορές καταγράφονται πολλαπλές εξαρτημένες μεταβλητές για να καταγραφούν διαφορετικές πτυχές του ίδιου φαινομένου. Στη συνέχεια, η στατιστική ανάλυση καθορίζει εάν οι παρατηρούμενες διαφορές είναι μεγαλύτερες από ό,τι θα αναμενόταν τυχαία.

Η εξαρτημένη μεταβλητή είναι η απάντηση που έχει σχεδιαστεί να λάβει το πείραμα. Όλα τα άλλα είναι διατεταγμένα έτσι ώστε να καθιστούν την απάντηση αξιόπιστη.