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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 ni durante ni entre 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 para los fines de un experimento, aunque técnicamente podría cambiar bajo ciertas circunstancias. El punto de ebullición del agua cambia con la altitud y la aceleración debido a que la gravedad disminuye con la distancia desde la tierra, pero para los experimentos en un lugar, estos también pueden considerarse constantes.
Variable independiente
La variable independiente en un experimento es la variable cuyo valor cambia el científico 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 podría alterar el volumen de agua o la temperatura de calentamiento, pero no ambos.
Variable dependiente
Una variable dependiente es lo que observa el experimentador para encontrar el efecto de variar sistemáticamente la variable independiente. Si bien un experimento puede tener múltiples variables dependientes, a menudo es más inteligente enfocar el experimento en una variable dependiente para que la relación entre este y la variable independiente pueda aislarse claramente. Por ejemplo, un experimento podría examinar la cantidad de azúcar que se puede disolver en un volumen establecido de agua a varias temperaturas. El experimentador altera sistemáticamente la temperatura (variable independiente) para ver su efecto sobre la cantidad de azúcar disuelta (variable dependiente).
Controlar
Una variable controlada es una variable que podría cambiar, pero que el experimentador se mantiene constante intencionalmente 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 que crecen (variable dependiente) debería asegurar que ninguno de los otros factores cambie. El experimentador debe controlar la cantidad de agua que reciben las plantas y cuándo, en qué tipo de suelo están plantadas y la mayor cantidad posible de otras variables.