Variabila dependentă este rezultatul pe care îl măsoară un experimentator. Se așteaptă ca acesta să se modifice ca urmare a manipulărilor variabilei independente.

Într-un studiu privind somnul și memoria, variabila independentă ar putea fi cantitatea de somn permisă; variabila dependentă ar fi performanța la un test de memorie a doua zi. Într-un studiu clinic privind medicamentele, variabila independentă este doza sau prezența medicamentului; variabila dependentă ar putea fi severitatea simptomelor, timpul de reacție sau activitatea cerebrală. Definițiile operaționale clare transformă conceptele abstracte în cantități măsurabile, astfel încât rezultatele să poată fi comparate între studii.

Un experiment bine conceput menține constanți ceilalți factori, astfel încât modificările variabilei dependente pot fi atribuite variabilei independente, mai degrabă decât factorilor de confuzie. Uneori sunt înregistrate mai multe variabile dependente pentru a surprinde diferite fațete ale aceluiași fenomen. Analiza statistică determină apoi dacă diferențele observate sunt mai mari decât s-ar aștepta din întâmplare.

Variabila dependentă este răspunsul pe care experimentul este conceput să îl obțină. Totul este aranjat pentru a face ca acel răspuns să fie demn de încredere.