实验研究是建立在实证法的原则之上的。自然科学家（例如化学家或生物学家）和相关应用领域（例如，农业、工程、药学）的研究人员会开展实验研究。在教育学、犯罪学新闻学、市场营销学、护理学、政治科学、心理学、社会工作以及社会学等领域，也会开展用于研究社会议题和理论的实验。实验可以向我们提供有力的证据，以证明某一个或两个变量是如何对一个因变量产生影响的。劳伦斯·纽曼在《社会研究入门》中，对实验研究的步骤、优势与局限以及适用范围进行了讲解。接下来，我们将一一介绍，供大家参考。
一、实验研究的三个步骤
根据常识，实验指的是在某种情况下改变一件事情，然后将得到的某个结果与没有改变时得到的结果进行对比。举个例子，我想要启动汽车。但出人意料的是，我无法启动它我通过清理电池连接来进行“实验”，因为我有一个简单的假设：是电池连接导致了这个问题。接着，我试着再次启动汽车。我改变了一件事（清理电池连接），并将这个结果（汽车是否被启动）与之前的情况（汽车未能启动）进行对比。实验始于一个关于原因的假设。我的假设是，电池连接中逐渐积累的杂质阻挡了电流，导致汽车无法启动；因此，当我清理了这些杂质之后，就可以启动汽车了。
这种常识性的实验是简单的，但它说明了实验的三个关键步骤：（1）从一个因果假设开始；（2）改变与原因密切相关的情况的一个特定方面；（3）对比结果。与其他社会研究方法相比，实验研究可以提供最有力的因果关系检验，因为它符合因果性的三个条件（也即，自变量发生在因变量之前的时间顺序、存在联系、排除了其他可能原因）。
二、实验研究的优势与局限
与其他社会研究方法相比，实验法有着一定的优势与局限性，这些优势与局限有助于理解在什么情况下实验是最合适的研究方法。实验通常是“人造的”，是对复杂社会世界有目的性的简化。我们可能会认为“人造的”意味着负面的东西，但是韦伯斯特和赛尔（Webster and Sel）曾提到“实验的最大好处在于它们是人造的。也即，实验可以使得研究人员设计并创造某种情形，并在这种情形下进行观察，而不是仅仅只能观察事实上发生的情形。”
“人造的”意味着实验者有意识地控制研究状况。我们可以通过包含理论上相关的变量，并移除那些对假设不具有因果重要性的变量来控制研究。从这个意义上来说，“人造”意味可以明确焦点，创造出比自然世界更容易看到和测量的精确效果。我们要包含自变最和因变量，但要排除不相关变量或混淆变量（confounding variables，也即，那些不属于假设检险的一部分的变量）。用一个类比来说，就像是化学家无法在自然世界中找到纯钠。而在控制实验环境中，化学家可以将纯钠与其他纯化学物质精准地混合在一起，以研究它们的反应。这种有控制的、无菌的实验室就是人造的，纯钠也是人为制造的，化学家用来与纯钠发生反应的纯化学物质也是人造的，但化学家可以得到那些在真实社会中有用的新知识和混合物。
社会科学实验的逻辑非常强大，但在使用中会受到实践与伦理的限制。在实验中，可以操纵世界的某些方面，从而研究其结果；然而，不能为了科学操纵人类生活的所有方面。要受限于所能够操纵的特定条件，并且需要符合对人类开展研究的伦理标准。因此，不能通过开展实验来直接回答一些问题，例如，那些完成了大学教育的人，是否比没有上过大学的人年收人增长更快？那些与弟弟妹妹一同长大的小孩，是否具有比独生子女更高的领导力？那些隶属于更多组织的人，是否更经常在选举中投票？不能安排一些人上学，并阻止另一些人上学，来观察日后谁的收人更高。不能强迫人们加入或退出组织，来观察他们是否投票。尽管不能操控每个可能感兴趣的情形或变量，但我们可以创造性地模拟类似的干预或条件。
三、实验研究的适用范围
一般而言，实验通常最适合的是范围或规模较小的问题。人们通常可以在较短的时间内和有限的资源下集结并开展多个实验，并对重要的假设进行检验。实验通常适合微观层面的（例如个体心理或小群体现象）而非宏观层面的理论问题。实验无法轻易地解决涉及宏观层面条件的问题，这些宏观层面的问题往往存在于整个社会或历时多年。
在实验中，可以分离并瞄准一个或少数几个原因变量。尽管实验具有论证因果效果的优势，但当你想要同时考虑十几个变量时，实验就不会起效了。实验法不适用于那些需要同时考察许多变量影响的问题，也不适用于评价各种复杂环境或众多社会群体的情况。实验重点突出对假设的检验，每个实验在特定的环境下考虑一两个变量。通过收集、比较、合成大量的不同的实验研究结果，知识得以缓慢发展。实验方法中的知识构建策略，与其他社会研究方法（例如调查研究或田野研究）中的策略不同；在后者中，可以在一项研究中间时检验不同社会背景下的15~20个变量。
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