Een verstorende variabele is een externe factor die varieert met de onafhankelijke variabele en die zelf het waargenomen effect op de afhankelijke variabele kan veroorzaken. Wanneer er een verstorende variabele aanwezig is, kan de onderzoeker niet zeker weten wat het resultaat heeft veroorzaakt.

Stel dat een onderzoek een nieuwe lesmethode vergelijkt met een oude en betere testresultaten vindt in de groep die de nieuwe methode gebruikt. Als de groep met de nieuwe methode toevallig ook meer hoogpresterende leerlingen bevat, is de eerdere aanleg een verstorende factor. De verbetering kan te danken zijn aan de methode, aan de leerlingen, of aan beide. Een goed experimenteel ontwerp voorkomt verstorende factoren door middel van willekeurige toewijzing, het constant houden van de omstandigheden, of het meten en statistisch controleren van de potentiële verstorende factoren.

Verstorende factoren zijn vooral lastig in correlationeel en quasi-experimenteel onderzoek, waar willekeurige toewijzing onmogelijk is. Leeftijd, sociaaleconomische status en motivatie fungeren vaak als verstorende factoren in ontwikkelings- en onderwijsonderzoek. Het identificeren ervan vereist zowel methodologische alertheid als gedegen kennis van het onderzoeksgebied.

Een bevinding is slechts zo zuiver als het onderzoeksontwerp waarop deze gebaseerd is. Ongecontroleerde verstorende factoren maken de causale interpretatie onduidelijk.