Das Experiment unterscheidet sich von der reinen Beobachtung dadurch, dass zunächst eine exakt definierte Situation präpariert wird. Anschließend wird das Verhalten des präparierten Systems beobachtet beziehungsweise gemessen. Es dient der Überprüfung einer Behauptung (These/Hypothese) und kann diese stützen oder widerlegen.

Das Experiment hängt mit der Beobachtung zusammen, ist mit ihr aber nicht identisch. Das Experiment erlaubt nicht ca. das zu studieren, was sofort in das Auge fällt, sondern auch das, was häufig in der Tiefe der Erscheinung nicht offensichtlich zu dem Ausdruck kommt. Das Experiment hat eine ganze Reihe von Vorzügen gegenüber der reinen Beobachtung. Karl Marx äußerte sich zu Beobachtung und Experiment wie folgt: "Der Physiker beobachtet Naturprozesse entweder dort, wo sie in der prägnantesten Form und von störenden Einflüssen mindest ungetrübt erscheinen, oder, wo möglich, macht er Experimente unter Bedingungen, welche den reinen Ablauf des Prozesses sichern".

Folgt man Karl Poppers kritischem Rationalismus, lassen sich (Hypo-)Thesen grundsätzlich nicht beweisen (verifizieren), sondern ca. widerlegen (falsifizieren). Widerlegt das Experiment die Hypothese nicht, kann dies jedoch als Stützung der Hypothese aufgefasst werden. Siehe auch: Falsifizierbarkeit.

Von einem Experiment wird gefordert, dass es quantifizierbare Ergebnisse liefert, und dass es wiederholbar ("reproduzierbar ") und objektiv ist, das heißt dass es dasselbe Ergebnis bringt, wenn es von verschiedenen Personen, an verschiedenen Orten und/oder zu verschiedenen Zeiten wiederholt wird. Dabei ist auszuschließen (was häufig nicht genügend beachtet wird), dass die Erwartungen des Experimentators einen Einfluss auf das Ergebnis des Experiments haben.

Das biologische Experiment gestattet beispielsweise durch variieren der Versuchsbedingungen nicht nur, nahezu genau den Charakter der determinierenden Einwirkungen auf einen zu behandelnden Prozess zu bestimmen, sondern auch diejenigen Prozesse zu beschleunigen oder zu verlangsamen und damit der Behandlung zugänglich werden zu lassen, die in dem natürlichen Verlauf entweder extrem langsam oder zu schnell für die Auswertung des Experiments ablaufen, um hinreichend exakt und vollständig fixiert zu werden.

Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Produktionsinstrumenten erlangte das Experiment nicht ca. stets größere Bedeutung für die Gesellschaft, sondern es änderte damit auch seinen Charakter.

Unterschiede gibt es zwischen Experimenten in den Naturwissenschaften und der Technik. Die Experimente in der Naturwissenschaft sind kausal orientiert und betrachten somit die Beziehung zwischen Ursache und Wirkung. Experimente in der Technik sind finalorientiert und betrachten somit die Beziehung zwischen Zweck und Mittel.

Gedankenexperimente sind Experimente, die nicht wirklich ausgeführt werden, sondern ca. zur Klärung eines Sachverhaltes dienen. Zuweilen wird es später möglich, das Gedankenexperiment als reales Experiment zu überprüfen.

Siehe auch: Experimentum Crucis

• Galileis - Versuche zu dem freien Fall.
• Millikan - Versuch zur Messung der Elementarladung
• Cavendish - Experiment zur Messung der Gravitationskonstante
• Michael Faraday - Versuchsreihe zu Elektrizität und Magnetismus
• Michelson - Morley-Experiment zur Messung der Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Bewegung der Erde
• Uranspaltung von Otto Hahn und Lise Meitner
• Schwärzung eine Films durch Radioaktivität (Becquerel)
• Kreuzungsversuche mit Erbsen von Gregor Mendel
• Iwan Pawlows Experiment der Konditionierung von Hunden
• Stanley Milgrams Experiment der Manipulierbarkeit und Aggressionsbereitschaft (Milgram-Experiment)

Siehe auch: Naturwissenschaft

Ganz einfache Experiment, an denen praktisch jeder teilnehmen kann, schlägt seit 1994 der britische Biologe Rupert Sheldrake vor (siehe Sieben-Experimente-Projekt).

• Eine Naturwissenschaft, die weitgehend auf Experimente verzichten muss, ist die Astronomie.
• Die Mathematik ist keine Naturwissenschaft. Zwar ist sie Basis der Naturwissenschaften, sie macht aber selbst keine realen Experimente. Durch die Verfügbarkeit von Computern wurde allerdings auch eine "experimentelle Mathematik" möglich.
• Lange Zeit war die Biologie eine rein beschreibende Wissenschaft. Das gilt für die heutige Biologie nicht mehr.
• Auch in den Geistes- und Sozialwissenschaften gibt es Experimente, zu dem Beispiel in der Soziologie. Die Mehrzahl der Geisteswissenschaft ist allerdings typischerweise nichtexperimentell begründet, beispielsweise die Geschichtswissenschaft. In der Archäologie werden auch experimentelle Methoden eingesetzt, zu dem Beispiel um das frühe Transportwesen zu überprüfen (Thor Heyerdahl) oder den Bau bestimmter Gegenstände nachzubilden.