Bağımlı değişken, deneycinin ölçtüğü sonuçtur. Bağımsız değişkenin manipülasyonları sonucunda değişmesi beklenir.

Uyku ve hafıza üzerine yapılan bir çalışmada, bağımsız değişken izin verilen uyku süresi olabilir; bağımlı değişken ise ertesi gün yapılan bir hafıza testindeki performans olabilir. Bir ilaç denemesinde, bağımsız değişken ilacın dozu veya varlığı olabilir; bağımlı değişken ise semptom şiddeti, reaksiyon süresi veya beyin aktivitesi olabilir. Açık operasyonel tanımlar, soyut kavramları ölçülebilir niceliklere dönüştürerek sonuçların çalışmalar arasında karşılaştırılmasını sağlar.

İyi tasarlanmış bir deneyde, bağımlı değişkendeki değişiklikler karıştırıcı faktörlerden ziyade bağımsız değişkene atfedilebilsin diye diğer faktörler sabit tutulur. Bazen aynı olayın farklı yönlerini yakalamak için birden fazla bağımlı değişken kaydedilir. İstatistiksel analiz daha sonra gözlemlenen farklılıkların şans eseri beklenenden daha büyük olup olmadığını belirler.

Bağımlı değişken, deneyin elde etmeyi amaçladığı cevaptır. Geri kalan her şey, bu cevabın güvenilir olmasını sağlamak üzere düzenlenmiştir.