यादृच्छिक आवंटन वह प्रक्रिया है जिसमें प्रतिभागियों को संयोगवश प्रायोगिक परिस्थितियों में रखा जाता है। प्रत्येक व्यक्ति को किसी भी समूह में शामिल होने का समान अवसर प्राप्त होता है।

यह विधि वास्तविक प्रयोगों की आधारशिला है। ज्ञात और अज्ञात प्रतिभागियों की विशेषताओं को सभी स्थितियों में समान रूप से वितरित करके, यादृच्छिक आवंटन समूहों को प्रारंभ में तुलनीय बनाता है। आश्रित चर में बाद में होने वाले किसी भी अंतर को स्वतंत्र चर के कारण माना जा सकता है, न कि लोगों के बीच पहले से मौजूद अंतरों के कारण। सिक्का उछालना, यादृच्छिक संख्या सारणी या कंप्यूटर एल्गोरिदम इसके सामान्य उपकरण हैं।

यादृच्छिक आवंटन, यादृच्छिक नमूनाकरण से भिन्न होता है। नमूनाकरण में यह देखा जाता है कि प्रतिभागियों को किसी जनसंख्या से कैसे चुना जाता है; आवंटन में यह देखा जाता है कि उन प्रतिभागियों को विभिन्न परिस्थितियों में कैसे वितरित किया जाता है। एक प्रयोग में यादृच्छिक आवंटन का उपयोग किया जा सकता है, भले ही नमूना स्वयं यादृच्छिक न हो। जब आवंटन यादृच्छिक नहीं होता है, तो डिज़ाइन अर्ध-प्रायोगिक हो जाता है और कारण-कार्य संबंध के दावे कमजोर हो जाते हैं।

संयोग का जानबूझकर उपयोग किया जाता है ताकि व्यवस्थित पूर्वाग्रह एक स्थिति को दूसरी स्थिति पर प्राथमिकता न दे।