Une chercheuse souhaite savoir si un nouveau médicament réduit la pression artérielle. Elle administre le médicament à un groupe de personnes et un placebo à un autre. Elle mesure ensuite la pression artérielle dans les deux groupes. La seule différence entre eux réside dans le médicament. Il s'agit d'une expérience : une méthode de recherche où des variables sont manipulées afin de déterminer la relation de cause à effet.

L'élément clé est le contrôle. En répartissant aléatoirement les participants entre les conditions, le chercheur peut s'assurer que toute différence observée dans les résultats est due à la manipulation, et non à des différences préexistantes. L'assignation aléatoire est ce qui distingue une véritable expérience d'une étude corrélationnelle. La corrélation montre que deux éléments varient conjointement. L'expérience, quant à elle, démontre que l'un est la cause de l'autre.

Les expériences ont leurs limites. Elles peuvent être impraticables, contraires à l'éthique ou artificielles. On ne peut pas assigner aléatoirement des fumeurs à des personnes. Il est difficile d'étudier les effets à long terme en laboratoire. Et même les expériences les mieux conçues peuvent être biaisées par des facteurs de demande, les participants devinant l'hypothèse et modifiant leur comportement. La procédure en double aveugle, où ni le participant ni l'expérimentateur ne savent qui a reçu le traitement, est un moyen de réduire ce biais. Cette méthode est efficace, mais elle n'est pas miraculeuse.