Ένα ελεγχόμενο πείραμα είναι αυτό στο οποίο ασκείται αυστηρός έλεγχος σε μεταβλητές, με τυπικά μία ή περισσότερες μεταβλητές να αλλάζουν ή να «χειρίζονται» ενώ όλες οι άλλες μεταβλητές παραμένουν ίδιες. Αυτό είναι ένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα πολλών τύπων επιστημονικής έρευνας. Όταν μια υπόθεση ελέγχεται, δεν θα ελεγχθεί τόσο αποτελεσματικά εάν υπάρχουν πολλές μεταβλητές που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα. Η προσπάθεια δημιουργίας ενός περιβάλλοντος όπου εξαλείφονται οι μεγαλύτεροι αριθμοί μεταβλητών μπορεί να βοηθήσει να γίνουν τα αποτελέσματα των δοκιμών πιο αξιόπιστα.
Αν κάποιος ήθελε να εξετάσει την ανταπόκριση των φυτών σε έναν συγκεκριμένο τύπο ήχου, θα υπήρχε τρόπος να δημιουργήσει ένα ελεγχόμενο πείραμα και τρόπους για να χάσει γρήγορα τον έλεγχο. Το άτομο μπορεί να πάρει έξι φυτά και να τοποθετήσει το καθένα σε διαφορετική περιοχή ενός σπιτιού. Στη συνέχεια, μπορούσε να εκθέσει τα φυτά στον ήχο σε διάφορες ώρες της ημέρας. Είναι εύκολο να δεις πόσες μεταβλητές παίζουν: τα φυτά δεν βρίσκονται στην ίδια τοποθεσία, ο ήχος δεν ακούγεται την ίδια ώρα της ημέρας και τα φυτά μπορεί να μην είναι καν το ίδιο είδος.
Για να δώσει περισσότερο έλεγχο σε αυτό το πείραμα, ο ερευνητής θα μπορούσε να κάνει πολλά πράγματα. Θα μπορούσε να φροντίσει να αγοράσει περίπου το ίδιο μέγεθος φυτού και σίγουρα το ίδιο είδος φυτού, καθώς και να κρατήσει όλα τα φυτά στην ίδια τοποθεσία. Αυτό θα σήμαινε ότι άλλοι παράγοντες όπως η διαφορετική έκθεση στο φως δεν θα αλλοιώσουν τα αποτελέσματα. Ο ίδιος ήχος θα έπρεπε επίσης να παίζεται την ίδια ακριβώς στιγμή.
Ουσιαστικά, ο στόχος θα ήταν να γίνουν τα πάντα όσο το δυνατόν πιο παρόμοια πριν από την έναρξη των δοκιμών. Αυτό επιτρέπει στον ερευνητή να χειριστεί μια μεμονωμένη μεταβλητή – την έκθεση στον ήχο – για να προσδιορίσει την επίδραση που μπορεί να έχει στα φυτά. Ταυτόχρονα, το πείραμα πρέπει να εξετάσει τη συμπεριφορά των φυτών χωρίς την έκθεση στον ήχο.
Επομένως, ένα δείγμα φυτών όσο το δυνατόν πιο παρόμοιο με την πρώτη ομάδα θα πρέπει να φυλάσσεται σε ένα σχεδόν πανομοιότυπο περιβάλλον. Με αυτόν τον τρόπο, υπάρχει μια βάση σύγκρισης μεταξύ της συμπεριφοράς του φυτού όταν εκτίθεται στον ήχο και της συμπεριφοράς του φυτού όταν δεν είναι. Μια δεύτερη ομάδα που δεν είναι εκτεθειμένη στη χειραγώμενη μεταβλητή ονομάζεται συχνά ομάδα ελέγχου.
Η διεξαγωγή ενός ελεγχόμενου πειράματος μπορεί να είναι πολύ δύσκολη, καθώς είναι εύκολο να παραβλέψεις μια μεταβλητή και να αποτύχεις να την ελέγξεις. Αυτό που είναι ιδιαίτερα προκλητικό είναι η προσπάθεια μελέτης των απαντήσεων στους ανθρώπους με αυτόν τον τρόπο. Οι άνθρωποι είναι μεταβλητοί: έρχονται σε διαφορετικά μεγέθη, έχουν διαφορετικούς γενετικούς δείκτες και παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία συμπεριφορών. Για πράγματα όπως οι μελέτες φαρμάκων, οι επιστήμονες μπορεί να χρειαστεί να αναζητήσουν άτομα με ομοιότητες στην ηλικία, το προφίλ υγείας και σε πολλούς άλλους τομείς, έτσι ώστε τα αποτελέσματα να μην αλλοιωθούν. Πρέπει επίσης να βρουν μια παρόμοια ομάδα ανθρώπων που θα χρησιμεύσει ως ομάδα ελέγχου και δεν θα λάβει το φάρμακο ή τη μεταβλητή που έχει υποστεί χειραγώγηση.