自變數是實驗者操縱的因素。它是假定的原因，其對因變數的影響正在被研究。

在研究睡眠對記憶的影響時，自變數是睡眠時長；參與者被分配到不同的睡眠時長組。在藥物試驗中，自變數是劑量或活性化合物的存在。清晰的操作性定義明確規定如何操縱自變量，以便研究結果能夠被重複驗證。

真正的實驗要求實驗者控制自變量，並將參與者隨機分配到不同的水平組。當無法操縱感興趣的變項（例如年齡、性別、人格）時，研究就變成了相關性研究或準實驗研究，其因果結論也更有限。必須控制混淆變量，才能將因變量的變化歸因於自變量，而不是其他非預期因素。

自變數是實驗提出的問題。因變數是實驗記錄的答案。