真實驗設計亦稱“標準實驗設計”。是指實驗控制嚴格服從重複、隨機化和局部控制三條基本原則的實驗設計。應滿足：（1）隨機選擇與分配被試；（2）準確操縱自變數；（3）嚴格控制額外變數或均勻分散干擾變數的作用。
實驗設計的主要功能是對變數的控制，首先是在控制條件下有效地操縱或改變自變數，使因變數(即
反應變數)的變化得到觀察。例如，研究兩種教學方法對兒童學業成就的影響時，實驗設計者應安排使其他條件盡量相同，如選擇家庭和學校環境相似、學業基礎相似，年齡相同的兩組兒童，只控制使用兩種不同的教學方法，然後考查二者對學習結果的影響。