El objetivo de un experimento es ayudar al experimentador a definir la relación entre dos partes de un proceso o reacción natural. Los factores que pueden cambiar el valor durante un experimento o entre experimentos, como la temperatura del agua, se denominan variables, mientras que los que permanecen iguales, como la aceleración debida a la gravedad en un lugar determinado, se denominan constantes.
Constantes
Las constantes experimentales son valores que no cambian durante o entre los experimentos. Muchas fuerzas y propiedades naturales, como la velocidad de la luz y el peso atómico del oro, son constantes experimentales. En algunos casos, una propiedad puede considerarse constante a los fines de un experimento, aunque técnicamente podría cambiar en determinadas circunstancias. El punto de ebullición del agua cambia con la altitud y la aceleración debido a la disminución de la gravedad con la distancia de la tierra, pero para experimentos en una ubicación también pueden considerarse constantes.
Variable independiente
La variable independiente en un experimento es la variable cuyo valor el científico cambia sistemáticamente para ver qué efecto tienen los cambios. Un experimento bien diseñado tiene solo una variable independiente para mantener una prueba justa. Si el experimentador cambiara dos o más variables, sería más difícil explicar qué causó los cambios en los resultados experimentales. Por ejemplo, alguien que intenta averiguar qué tan rápido hierve el agua puede alterar el volumen de agua o la temperatura de calentamiento, pero no ambos.
Variable dependiente
Una variable dependiente es lo que el experimentador observa para encontrar el efecto de variar sistemáticamente la variable independiente. Si bien un experimento puede tener múltiples variables dependientes, a menudo es más sensato enfocar el experimento en una variable dependiente para que la relación entre ella y la variable independiente se pueda aislar claramente. Por ejemplo, un experimento podría examinar cuánto azúcar se puede disolver en un volumen determinado de agua a diversas temperaturas. El experimentador altera sistemáticamente la temperatura (variable independiente) para ver su efecto sobre la cantidad de azúcar disuelto (variable dependiente).
Control
Una variable controlada es una variable que podría cambiar, pero que el el experimentador intencionalmente se mantiene constante para aislar más claramente la relación entre la variable independiente y la variable dependiente. Por ejemplo, un experimento que examine la relación entre la cantidad de luz solar que reciben las plantas (variable independiente) y la altura de crecimiento (variable dependiente) debe asegurarse de que ninguno de los otros factores cambie. El experimentador debe controlar cuánta agua reciben las plantas y cuándo, en qué tipo de suelo se siembran y tantas otras variables como sea posible.