广义的实验设计指进行一项实验研究的整体设计。其主要内容为：在确定课题的基础上提出假设，识别变量，选择样本，确定实验的组织形式和具体方法以及整个研究的进程和策略。狭义的实验设计指实验过程中的组织形式、被试分配形式和实验变量介入或控制的形式。

实验设计要遵循以下三个基本原则：
（1）随机化原则。随机化是实验设计中控制无关变量的最重要的方法，也是最有效的方法。随机化一般包括两个方面，一是被试应从总体中随机选择；二是被试的配组（分到实验组或对照组）应随机分配。
（2）可控制原则。控制是实验的基本特征，没有控制就没有实验。一个实验能否有效地得出因果关系的结论，最重要的是看实验设计是否能够有效地控制无关变量。
（3）可重复原则。可重复是对实验的精确性和可靠性的要求，也是检验实验结果有效性的标准。