教育實驗不同於其他方法的最大特點就是“控製”。實驗的設計應能使作為假定原因的實驗因子（即自變量）發生變化，引起因變量的變化，同時必須能夠消除假設中所不包括的無關因素的影響，從而使研究結果準確可靠。隻有通過控製，才能找到確切的因果關係。所以可以說，實驗法的關鍵就在於控製條件。
實驗條件的控製涉及在實驗過程中對自變量、因變量及無關變量的控製，以及對因變量的觀察、記錄和測定。
（一）確定自變量與因變量
所謂變量，是指性質和數量上可以變化、操縱、觀測的各種因素、現象或特征。
自變量即實驗因子。這是指作為研究對象，人為地加以變化、操縱的條件，以便引起因變量的變化，它是實驗中給予被試的特定的刺激因素。自變量的控製也稱作刺激變量的控製。
可見，自變量就是研究者所要研究的問題。對此，研究者必須十分明確。例如，某人欲研究某種教學方法的效果，就須設計並實施此教法，同時觀測其效果——兒童學習成績是否提高。
實施實驗研究，最重要的是對實驗因子的操縱，研究者要考慮在實驗中如何使作為假定原因的實驗因子發生變化，即設計實驗因子的呈現程序和方法。例如，在“活動幻燈與圖片兩種直觀教具在幼兒園故事教學中效果的比較”這項實驗研究中，實驗因子就是直觀教具。所要解決的問題是，運用活動幻燈這種教具是否能提高故事教學的效果。為此，該實驗采用兩種教具，一種是傳統教具——圖片，講故事配上4幅圖片；另一種是活動幻燈，在屏幕上打出麵積大、能活動的圖像來配合故事教學。通過實驗，考察直觀教具這一實驗因子（自變量）變動後，故事教學的效果——因變量是否發生變化。又如，在“教師的言語暗示對兒童行為影響”的實驗中，實驗因素就是教師的暗示性語言，如“你喜歡大家，那麽你願與人合作……”，研究目的是了解兒童的行為是否隨教師言語暗示的不同而有不同反應。