实验法是一种有控制的观察。研究者根据一定的研究目的，事先拟订周密的设计，把与研究无关的因素控制起来，让被研究者在一定的条件下引发出某种行为，从而研究一定条件与某种行为之间的因果关系。在心理学中，通常把实验的研究者称为主试，把被研究者称为被试。实验法是一种较严格的、客观的研究方法，在心理学中占有重要的位置。实验法可分为实验室实验和自然实验两种。
(一)实验室实验
实验室实验是在心理实验室里使用仪器设备进行的有控制的观察。它可以提供精确的实验结果，常用于对感知、记忆、思维、动作和生理机制方面的研究。
(二)自然实验
自然实验是在被试的原有环境中进行的有控制的观察。例如在教室里不影响课堂教学的条件下，研究教师的语调对小学生注意力的影响；在运动场上研究小学儿童在体育活动中的互助行为等。
心理学是一门实证性很强的科学。有关被试心理的特点和规律，只能从收集到的实际材料中分析、综合，而不能凭研究者想当然地发挥。因此，每一个学习心理学的人都要学会正确使用研究方法。心理现象是复杂的，运用哪一种方法，要根据研究对象、研究条件、研究目的来确定，有时要综合好几种方法才能收集到多方面的资料。
心理学的各种研究方法是收集感性材料的直接手段，目的是要从中分析、归纳出规律性的东西。因此，每一个学习心理学的人还必须运用唯物辩证法，对感性材料做出全面的、深刻的、相互联系的理性分析，防止片面地、孤立地、静止地研究心理现象。