실험에서, 참여자들은 종종 실험자의 지시에 따라 시각, 청각 또는 다른 자극에 반응한다;동물들은 적절한 반응에 대한 보상을 통해 유사한 실험을 할 수 있었다. 1990년대 이후로, 컴퓨터는 실험실에서 자극 표현과 행동 측정을 자동화하기 위해 일반적으로 사용되었다. 인간과 동물 모두를 대상으로 한 행동 실험은 일반적으로 반응 시간, 둘 이상의 대안 중의 선택 및/또는 반응 속도나 힘을 측정했다. 또한 움직임, 얼굴 표정 또는 다른 행동을 기록하기도 했다. 인간에 대한 실험은 실험 절차 전, 도중, 후에 반응을 얻을 수 있다. 반면, 심리학적인 실험은 fMRI, EEG, PET등의 방법을 사용하여 자극을 제시하는 동안 뇌 또는(대부분 동물에서)단일 세포활성화를 측정하는 방법으로 시행했다.

외부 변수 제어, 실험자 편향 가능성 최소화, 실험 과제 순서의 균형 유지, 적절한 표본 크기, 운영 정의 사용, 결과의 신뢰성과 유효성 둘 다 강조 및 적절한 통계 분석이 심리학에서 실험 방법의 핵심이다. 이러한 문제를 이해하는 것은 심리학의 거의 모든 분야의 자료를 해석하는데 중요하기 때문에, 심리학에서의 학부 과정은 보통 연구 방법과 통계학의 필수 과정을 포함한다.

중요한 실험은 동시에 여러 가설을 검증하기 위한 실험 이기도 하다. 이상적으로, 하나의 가설은 확립되지만다른 모든 가설은 거부될 수 있다. 그러나, 몇가지 가설과 일치할 수 있으며,가능성을 좁히기 위한 추가적인연구가 필요하기도 하다.

주요 실험 전에 여러 절차를 시도하거나, 실험 변수의 최적 값을 결정하거나, 실험 설계의 취약점을 발견하기위해 실험 연구를 수행되기도 한다.

현장 실험에서 참가자들은 실험실 외부의 자연스러운 환경에서 관찰된다. 현장 실험은 환경(현장)의 일부가통제된 방식으로 조작된다는 점에서 현장 실험과 다르다.(예를 들어, 연구원들은 유아원의 두 다른 그룹에 다른 종류의 장난감을 제공한다.) 조정기는 일반적으로 실험실 환경보다 더 느슨하다.

사례 연구, 인터뷰, 여론 조사, 자연 주의 관찰과 같은 다른 연구 방법들은 심리학자들에 의해 종종 사용된다. 이러한 방법은 잘 정의되고 제어되는 변수, 무작위화 및 원하지 않는 변수와의 격리와 같은 측면이 부족하기 때문에 실험 방법이 아니다.
컴퓨터가 실험실에서 보편적으로 이용되기 시작한 시기는?
1990년대