Den oberoende variabeln är den faktor som en försöksledare manipulerar. Det är den förmodade orsaken vars effekt på den beroende variabeln undersöks.

I en studie av sömnens effekt på minnet är den oberoende variabeln mängden sömn som tillåts; deltagarna tilldelas olika nivåer av den variabeln. I en läkemedelsstudie är den oberoende variabeln dosen eller närvaron av den aktiva substansen. Tydliga operationella definitioner anger exakt hur den oberoende variabeln manipuleras så att studien kan replikeras.

Ett verkligt experiment kräver att försöksledaren kontrollerar den oberoende variabeln och tilldelar deltagarna dess nivåer, helst slumpmässigt. När variabeln av intresse inte kan manipuleras – ålder, kön, personlighet – blir studien korrelations- eller kvasi-experimentell, och kausala slutsatser är mer begränsade. Störande variabler måste kontrolleras så att förändringar i den beroende variabeln kan hänföras till den oberoende variabeln snarare än till oavsiktliga faktorer.

Den oberoende variabeln är den fråga som experimentet ställer. Den beroende variabeln är det svar som det registrerar.