Μια εξωγενής μεταβλητή είναι μια ανεξάρτητη μεταβλητή που μπορεί να προσθέσει θόρυβο σε ένα πείραμα ή να προκαταλάβει τα αποτελέσματα, διαταράσσοντας την επίδραση που έχει η επιλεγμένη ανεξάρτητη μεταβλητή στην εξαρτημένη μεταβλητή. Στα επιστημονικά πειράματα, τα πράγματα που οι μεταβλητές ελέγχονται σε μεγάλο βαθμό, αλλά στις πιο ήπιες επιστήμες, όπως η πειραματική ψυχολογία, είναι πιο δύσκολο να διαχωριστούν εκείνα τα χαρακτηριστικά που απαιτείται να είναι σταθερά από εκείνα που πρέπει να ποικίλλουν με κάθε πείραμα. Ο στόχος στο σχεδιασμό πειραμάτων είναι να μειωθούν, όσο το δυνατόν περισσότερο, οι επιπτώσεις των εξωτερικών μεταβλητών.
Υπάρχουν τρεις τύποι εξωτερικών μεταβλητών: θέμα, πειραματική και κατάσταση. Η μεταβλητή θέματος είναι οποιαδήποτε μεταβλητή που είναι χαρακτηριστική του ατόμου που θα μελετηθεί: για παράδειγμα, ηλικία, υγεία, διάθεση και φυσικά χαρακτηριστικά. Πειραματικές μεταβλητές είναι αυτές που εισάγονται από την προκατάληψη του ψυχολόγου ή άλλου παρατηρητή που διεξάγει τα ψυχολογικά τεστ. Οι περιβαλλοντικές μεταβλητές προέρχονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως τυχόν περισπασμούς του εξεταζόμενου από το περιβάλλον του: ανεπαρκής φωτισμός, ηχορύπανση ή άλλες διαταραχές στις δοκιμές. Εάν μια ξένη μεταβλητή έχει δυνητικά επιρροή, μπορεί να παραμείνει σταθερή για όλα τα θέματα ή ένα φάσμα υψηλής έως χαμηλής έντασης μιας δυνητικά επιβλαβούς εξωτερικής μεταβλητής μπορεί να βρεθεί μέσω προσεκτικής επιλογής συμμετεχόντων στο τεστ.
Ένα παράδειγμα ψυχολογικού πειράματος που μπορεί να διακυβευτεί από μια εξωτερική μεταβλητή είναι η ολοκλήρωση πρότασης. Ένας μαθητής του οποίου το πηλίκο νοημοσύνης (IQ) είναι γνωστό καλείται να συμπληρώσει ένα τμήμα πρότασης. Ο αριθμός των λέξεων που χρησιμοποιεί για να ολοκληρώσει την πρόταση καταγράφεται στη συνέχεια για κάθε άτομο. Ο ψυχολόγος ψάχνει να δει αν το IQ, η ανεξάρτητη μεταβλητή, επηρεάζει τον αριθμό των λέξεων που χρησιμοποιεί ο μαθητής για να ολοκληρώσει την πρόταση, την εξαρτημένη μεταβλητή. Μια εξωγενής μεταβλητή που επηρεάζει τα αποτελέσματα ενός ατόμου μπορεί να είναι αν ο μαθητής έτρωγε πρωινό εκείνη την ημέρα ή πόσο κρύο ήταν στη δοκιμαστική μονάδα ή πόσο συχνά ο φύλακας συνοφρυώθηκε κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
Όταν ένας ερευνητής επιλέγει μια ανεξάρτητη μεταβλητή σε ένα πείραμα, οι συμπεριφορές απροσδόκητων εξωτερικών μεταβλητών θα εξαρτώνται μερικές φορές από την ένταση της ανεξάρτητης μεταβλητής. Ένα παράδειγμα αυτής της κατάστασης είναι αυτό που ονομάζεται συγχυτική μεταβλητή. Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας μεταβλητής μπορεί να είναι η άποψη του υποκειμένου. Για παράδειγμα, εάν τα υποκείμενα αποτελούνται από άνδρες και γυναίκες, τόσο η φύση όσο και η ανατροφή θα επηρεάσουν τις απόψεις τους στο τεστ. Κάποιοι μπορεί να αισθάνονται άνετα με τις πειραματικές συμπεριφορές που απαιτούνται, ενώ άλλοι όχι, ή κάποιοι μπορεί να έχουν εκ των προτέρων γνώση του τεστ και των αναμενόμενων αποτελεσμάτων, ενώ άλλοι όχι.