随机分配是指将参与者随机分配到不同的实验组别中。每个人都有平等的机会被分到任何组别。

该方法是真正实验的基石。通过将已知和未知的参与者特征均匀分配到各个实验条件下，随机分配使得各组在实验开始时就具有可比性。这样，因变量的任何后续差异都可以归因于自变量，而不是个体之间预先存在的差异。抛硬币、随机数表或计算机算法都是常用的工具。

随机分配与随机抽样截然不同。抽样关注的是如何从总体中选择参与者；分配关注的是如何将这些参与者分配到不同的实验条件下。即使样本本身并非随机，实验也可以使用随机分配。当分配并非随机时，实验设计就变成了准实验设计，因果关系的可靠性也会降低。

故意使用随机因素，是为了避免系统性偏差使某种条件比其他条件更有利。