Một biến mà nhà nghiên cứu giữ không đổi trong thử nghiệm là yếu tố hoặc hằng số được kiểm soát. Tất cả các biến không đổi trong thử nghiệm được kiểm soát ngoại trừ biến được thử nghiệm và ảnh hưởng của nó. Bỏ qua việc kiểm soát tất cả các biến khác có thể dẫn đến sai lệch thử nghiệm và làm mất hiệu lực của kết quả thử nghiệm.
Bên cạnh các yếu tố được kiểm soát, hai yếu tố khác cũng có trong một thử nghiệm được kiểm soát. Một yếu tố được phép thay đổi được gọi là một biến độc lập, bao gồm một cách xử lý được áp dụng cho đối tượng thực nghiệm. Các tác động của phương pháp điều trị này, được gọi là các biến phụ thuộc, được nhà nghiên cứu quan sát và ghi lại.
Vì tính hợp lệ của một thử nghiệm bị ảnh hưởng trực tiếp bởi việc xây dựng và thực hiện nó, nên việc chú ý đến thiết kế thử nghiệm là cực kỳ quan trọng. Thiết kế thử nghiệm tốt không thiên vị kết quả này hơn kết quả khác. Bên cạnh việc kiểm soát tất cả các yếu tố khác ngoài biến độc lập và phụ thuộc, các nhà nghiên cứu còn bảo vệ chống lại hiệu ứng giả dược. Hiệu ứng giả dược xảy ra khi những người tham gia dự đoán kết quả của thí nghiệm và phản ứng theo cách quy định mặc dù không áp dụng phương pháp điều trị nào. Hiệu ứng giả dược có thể được chống lại bằng cách bao gồm một nhóm giả dược mà không có phương pháp điều trị nào được áp dụng để phân tích.
Để tránh sự thiên vị trong phân công nhóm, các thử nghiệm được thiết kế tốt sẽ chỉ định các thành viên vào một nhóm một cách ngẫu nhiên. Trong thử nghiệm mù đôi, cả thành viên nhóm và nhà nghiên cứu đều không biết phương pháp điều trị được áp dụng cho nhóm nào.
