Thiết kế hỗn hợp sử dụng các biến đã có và thao tác với biến thứ hai. Đây còn được gọi là thiết kế gần như thử nghiệm hoặc tự nhiên. Các đối tượng không được phân chia ngẫu nhiên vào các nhóm; chúng tự động rơi vào một trong những loại đó.
Thiết kế hỗn hợp được sử dụng khi một kết quả được phân biệt rõ hơn bởi một biến độc lập khác. Ví dụ: tốc độ chạy của một người cũng được phân định theo độ tuổi, giới tính và chủng tộc.
Một thiết kế hỗn hợp trong tâm lý học là một thiết kế có chứa cả các biến bên trong và giữa các chủ thể. Một thiết kế như vậy do Psychology World cung cấp được gọi là thiết kế trước - sau kiểm soát, trong đó các đối tượng là đối tượng kiểm soát của chính họ và được so sánh bằng cách sử dụng hai loại liệu pháp.