Rastgele atama, katılımcıların deney koşullarına şans eseri yerleştirilmesi işlemidir. Herkesin herhangi bir grupta yer alma şansı eşittir.

Bu yöntem, gerçek deneylerin temel taşıdır. Hem bilinen hem de bilinmeyen katılımcı özelliklerini koşullar arasında eşit olarak dağıtarak, rastgele atama grupları başlangıçta karşılaştırılabilir hale getirir. Bağımlı değişkendeki herhangi bir sonraki fark, insanlar arasındaki önceden var olan farklılıklardan ziyade bağımsız değişkene atfedilebilir. Madeni para atma, rastgele sayı tabloları veya bilgisayar algoritmaları yaygın kullanılan araçlardır.

Rastgele atama, rastgele örneklemeden farklıdır. Örnekleme, katılımcıların bir popülasyondan nasıl seçildiğiyle ilgilidir; atama ise bu katılımcıların koşullar arasında nasıl dağıtıldığıyla ilgilidir. Bir deney, örneklemin kendisi rastgele olmasa bile rastgele atama kullanabilir. Atama rastgele olmadığında, tasarım yarı deneysel hale gelir ve nedensellik iddiaları zayıflar.

Rastlantı, sistematik önyargının bir durumu diğerine tercih etmesini önlemek amacıyla bilinçli olarak kullanılır.