El objetivo de un experimento es ayudar al experimentador a definir la relación entre dos partes de un proceso o reacción natural. Los factores que pueden cambiar el valor durante un experimento o entre experimentos, como la temperatura del agua, se denominan variables, mientras que las que permanecen iguales, como la aceleración debida a la gravedad en un lugar determinado, se denominan constantes.
Constantes
Las constantes experimentales son valores que no cambian ni durante ni entre experimentos. Muchas fuerzas y propiedades naturales, como la velocidad de la luz y el peso atómico del oro, son constantes experimentales. En algunos casos, una propiedad puede considerarse constante a los efectos de un experimento, aunque técnicamente podría cambiar en determinadas circunstancias. El punto de ebullición del agua cambia con la altitud y la aceleración debido a la gravedad disminuye con la distancia a la tierra, pero para los experimentos en un lugar, estos también pueden considerarse constantes.
Variable independiente
La variable independiente en un experimento es la variable cuyo valor el científico cambia sistemáticamente para ver qué efecto tienen los cambios. Un experimento bien diseñado tiene solo una variable independiente para mantener una prueba justa. Si el experimentador cambiara dos o más variables, sería más difícil explicar qué causó los cambios en los resultados experimentales. Por ejemplo, alguien que intente averiguar qué tan rápido hierve el agua podría alterar el volumen de agua o la temperatura de calentamiento, pero no ambos.
Variable dependiente
Una variable dependiente es lo que observa el experimentador para encontrar el efecto de variar sistemáticamente la variable independiente. Si bien un experimento puede tener múltiples variables dependientes, a menudo es más prudente enfocar el experimento en una variable dependiente para que la relación entre ella y la variable independiente pueda ser claramente aislado. Por ejemplo, un experimento podría examinar cuánta azúcar se puede disolver en un volumen determinado de agua a distintas temperaturas. El experimentador altera sistemáticamente la temperatura (variable independiente) para ver su efecto sobre la cantidad de azúcar disuelto (variable dependiente).
Control
Una variable controlada es una variable que podría cambiar, pero que el experimentador mantiene constante intencionalmente para aislar más claramente la relación entre la variable independiente y la variable dependiente. Por ejemplo, un experimento que examina la relación entre la cantidad de luz solar que reciben las plantas (variable independiente) y qué tan alto crecen (variable dependiente) deben asegurarse de que ninguno de los otros los factores cambian. El experimentador debe controlar cuánta agua reciben las plantas y cuándo, en qué tipo de suelo se plantan y tantas otras variables como sea posible.