變量也叫因子，是研究者所要研究與測量的隨著條件和情境的變化而在數量或類型上發生變化的因素。控製變量是實驗研究法的基本特征之一。自變量、因變量和無關變量是實驗研究法中最基本的變量。實驗研究法就是要通過操縱自變量、測定因變量、控製無關變量，揭示自變量和因變量之間的因果關係，探求教育規律，指導教育實踐。
（一）自變量的確定
自變量是實驗研究法中研究者主動操縱的施加於被試的希望影響實驗結果的因素。實驗研究法對自變量控製得如何，將直接影響研究的成功與否。實驗研究設計中，確定自變量就是對自變量的操作進行明確的定義和說明，要具體到可操作的程度。
在確定自變量時，研究者首先應以研究的目的和假設為依據，努力去尋找那些“積極的”、與因變量存在因果關係的、能促進因變量更大變化的“可以改變的變量”——針對那些相對穩定的變量而言的變量（布盧姆《教育研究與教育實踐的新方向：幾種可改變的變量》），以提高研究的創造性。確定哪個（些）因素作為自變量之後，研究者還應規定自變量的操作規範，即下操作定義和規定自變量實驗處理方法，以使之具體化，保證實施過程的規範化，便於以後他人的驗證和成果的推廣。
例如，對於弱智兒童，如果著眼於研究如何通過補償教育提高他們的知識水平，可能收效不大。以色列教育家弗爾斯坦因認為，需要從改正他們運用心理功能時的缺點（如感覺上的粗枝大葉、檢查材料不求係統等）出發，采取教育措施，由此組織了一項“工具豐富法”對智力低下的猶太孤兒（平均智商為80）的實驗研究，根據研究目的，他們確定自變量是：利用專門設計的十五件工具（或者說十五組練習）組成一整套教學程序，循序漸進地對兒童進行涉及空間觀念、分類比較能力、時間關係、數的進展等方麵的每周3～5小時的訓練（其餘課程照常），時間為兩年，用以糾正學生智力機製的缺陷，恢複他們的學習能力。這種自變量的設計針對性強，過程明確，便於操作，實驗研究收到了明顯的效果[7]。