Trong một thí nghiệm khoa học, các biến ngoại lai là những điều kiện khác với điều kiện mà nhà khoa học kiểm soát gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào đến kết quả của thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu cố gắng giảm thiểu tác động của những biến ngoại lai này bằng cách giữ chúng giống nhau trong mỗi nhóm mà chúng thử nghiệm. Nhà khoa học cố gắng lưu giữ hồ sơ về bất kỳ biến số nào, chẳng hạn như tai nạn, nằm ngoài tầm kiểm soát của mình.
Mọi thử nghiệm đều bao gồm các biến không liên quan. Trong phòng thí nghiệm, một phương pháp kiểm soát các biến ngoại lai là đặt nhóm đối chứng cạnh nhau với nhóm thực nghiệm. Khi một thử nghiệm không cho kết quả như mong đợi, việc nghiên cứu sâu hơn thường phát hiện ra một biến số không liên quan mà ban đầu nhà khoa học không xem xét, phải chịu trách nhiệm.
Các biến bên ngoài trở nên khó kiểm soát hơn với các đối tượng là con người. Những người tham gia có di truyền và kinh nghiệm sống khác nhau. Các nhà khoa học cố gắng loại bỏ các biến số bằng cách nghiên cứu các nhóm lớn người và bằng cách sử dụng phân tích thống kê của dữ liệu kết quả. Các nhà sản xuất thuốc sử dụng phương pháp này để kiểm tra hiệu quả của một loại thuốc mới. Nghiên cứu của Campbell và Stanley chỉ ra ít nhất tám loại biến ngoại lai: lịch sử, trưởng thành, thử nghiệm, thiết bị đo đạc, lựa chọn, hồi quy thống kê, tỷ lệ tử vong tiêu hao hoặc thực nghiệm và tác động tương tác lựa chọn. Các biến ngoại lai thường là yếu tố khi các nhà khoa học công bố các nghiên cứu mâu thuẫn nhau.
