Thử nghiệm được kiểm soát rất quan trọng vì chúng cho phép người thử nghiệm loại bỏ sự không chắc chắn trong quá trình thử nghiệm, đảm bảo kết quả đáng tin cậy. Trong thử nghiệm được kiểm soát, mọi biến ngoại trừ biến đang được thử nghiệm được giữ cố định, điều này loại bỏ khả năng kết quả là do một yếu tố không kiểm soát được.
Trong một thử nghiệm có kiểm soát, nhà nghiên cứu tạo ra hai nhóm riêng biệt, nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm. Nhóm đối chứng không được điều trị hoặc dùng thuốc, trong khi nhóm thử nghiệm thì có. Kiểu thiết lập này cho phép nhà nghiên cứu đo lường sự khác biệt trong phản ứng giữa hai nhóm, giúp dễ dàng biết liệu phương pháp điều trị thử nghiệm có gây ra kết quả quan sát được hay không.
Một loại thử nghiệm có kiểm soát được gọi là thử nghiệm ngẫu nhiên mù đôi, trong đó những người tham gia được chỉ định vào nhóm kiểm soát hoặc nhóm thử nghiệm mà không cần biết cá nhân nào thuộc nhóm nào, được coi là cách thử nghiệm nghiêm ngặt và đáng tin cậy nhất để thử nghiệm các phương pháp điều trị mới hoặc thuốc.
Trong một số trường hợp, chẳng hạn như các thí nghiệm đối phó với bệnh nhân là người, các thí nghiệm được kiểm soát hoàn toàn không thực sự khả thi vì những người tham gia không giống nhau về mặt sinh học. Tuy nhiên, các nhà khoa học thường cố gắng kiểm soát càng nhiều biến số càng tốt trong các thử nghiệm lâm sàng liên quan đến con người. Họ cũng sử dụng các nhóm lớn người tham gia nghiên cứu để kiểm soát các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến kết quả.
