Thử nghiệm được kiểm soát có ba loại biến: phụ thuộc, độc lập và được kiểm soát. Các biến độc lập, còn được gọi là biến bị thao túng, được thay đổi trong quá trình thử nghiệm. Kết quả là thay đổi có thể đo lường được là biến phụ thuộc hoặc biến phản hồi.
Để tránh lỗi thực nghiệm, tất cả các yếu tố không phải là các biến phụ thuộc và độc lập đều được chuẩn hóa và được gọi là các biến được kiểm soát. Ví dụ, một thử nghiệm đo thời gian một ngọn nến cháy hết sẽ kiểm soát các biến số như gió và loại nến bằng cách tiến hành thử nghiệm trong cùng một khu vực không có gió với cùng một loại nến. Biến độc lập cho ví dụ này là lượng thời gian, trong khi biến phụ thuộc là một số khía cạnh có thể đo lường khác, chẳng hạn như chiều cao ghi nhận sự thay đổi của ngọn nến khi nó cháy.