Biến phụ thuộc là kết quả mà người làm thí nghiệm đo lường được. Nó được kỳ vọng sẽ thay đổi do sự tác động lên biến độc lập.

Trong một nghiên cứu về giấc ngủ và trí nhớ, biến độc lập có thể là lượng giấc ngủ được phép; biến phụ thuộc sẽ là kết quả kiểm tra trí nhớ vào ngày hôm sau. Trong một thử nghiệm thuốc, biến độc lập là liều lượng hoặc sự hiện diện của thuốc; biến phụ thuộc có thể là mức độ nghiêm trọng của triệu chứng, thời gian phản ứng hoặc hoạt động của não. Các định nghĩa hoạt động rõ ràng biến các khái niệm trừu tượng thành các đại lượng có thể đo lường được để kết quả có thể được so sánh giữa các nghiên cứu.

Một thí nghiệm được thiết kế tốt sẽ giữ các yếu tố khác không đổi để những thay đổi trong biến phụ thuộc có thể được quy cho biến độc lập chứ không phải do các yếu tố gây nhiễu. Đôi khi, nhiều biến phụ thuộc được ghi nhận để nắm bắt các khía cạnh khác nhau của cùng một hiện tượng. Phân tích thống kê sau đó sẽ xác định xem sự khác biệt quan sát được có lớn hơn mức độ ngẫu nhiên hay không.

Biến phụ thuộc là kết quả mà thí nghiệm được thiết kế để thu được. Mọi thứ khác đều được sắp xếp để đảm bảo kết quả đó đáng tin cậy.