Експеримент як метод психологічного дослідження має чотири етапи

1. Теоретичний етап дослідження (постановка проблеми). Визначаються проблема і тема дослідження; обираються об'єкт і предмет дослідження, а також формулюються експериментальні завдання і гіпотеза дослідження.Головне завдання етапу полягає в розробці предмета експериментального дослідження, що вимагає чітких визначень концептуальних понять, за допомогою яких він описується. Цей етап може розглядатися як відносно самостійна дослідницька діяльність теоретичного характеру.

2. Методичний етап дослідження. Здійснюється розробка методики експерименту і експериментального плану.Методика експерименту повинна відтворювати предмет дослідження у вигляді змінних експериментальної ситуації. В експерименті виокремлюють два різновиди змінних: незалежні і залежні.Суть проблеми, що при цьому розв'язується, полягає у встановленні найповнішої відповідності змінних експериментальної ситуації предметові дослідження. Ідеться про репрезентацію теоретичного уявлення про предмет дослідження в емпіричних показниках експериментальної ситуації.Розробка експериментального плану передбачає складання програми експерименту (робочий план і процедура), а також математичне планування обробки експериментальних даних.

3. Експериментальний етап. Здійснюється безпосереднє створення експериментальної ситуації, спостереження, керування ходом експерименту та вимірювання реакцій досліджуваних.Експериментальна ситуація визначається умовами досліду (навколишнє фізичне та соціальне середовище); тест-об'єктами (вербальними і предметними подразниками); інструкцією (установкою на діяльність); індивідуальними особливостями експериментатора і досліджуваних, а також відповідями — реакціями останніх.

4. Аналітичний етап. Здійснюється кількісний аналіз результатів (математична обробка), наукова інтерпретація фактів, формулювання нових наукових гіпотез і практичних рекомендацій.Залежно від характеру та умов експериментальної ситуації розрізняють два головні види експерименту: природний і лабораторний.

Природний експеримент грунтується на керуванні поведінкою досліджуваних за умов повсякденного життя шляхом введення низки чинників, що впливають на їхню поведінку й контролюються дослідником. Самі по собі умови не містять у собі чогось штучного, незвичного для перебігу явищ повсякденного життя. Логіка цього методу така: експериментальному впливу підлягають умови, у яких протікає досліджувана діяльність, сама ж діяльність досліджується в її природному перебігу. Замість того, щоб переводити досліджуване явище в лабораторні умови, дослідники намагаються врахувати вплив і підібрати природні умови, що відповідають їхнім цілям.

Природний експеримент, який розв'язує завдання психолого-педагогічного дослідження, називають психолого-педагогічним експериментом. Його роль виключно велика при вивченні пізнавальних можливостей учнів на різних вікових етапах і при виявленні конкретних шляхів формування особистості школяра.Природний експеримент має особливе значення в ситуаціях, коли необхідна повна необізнаність його учасників із тим, що їх вивчають, що створена ситуація є експериментальною, бо результати можуть бути спотворені.

Лабораторний експеримент — це дослідження, проведене у штучно створених умовах (у лабораторії). На відміну від природного експерименту він передбачає організацію досить незвичної для досліджуваних ситуації. В умовах лабораторного експерименту досліджуваний знає, що його вивчають, але, як правило, не має інформації про характер завдань, які розв'язує дослідник в експерименті.Використання методу лабораторного експерименту дає досліднику чимало переваг, зокрема можливість уникнути побічного впливу, наприклад, шуму; одночасно контролювати кілька змінних і точно реєструвати дії досліджуваного. Використання спеціальних приміщень, тренажерів дає також змогу моделювати реальні умови, які у повсякденному житті рідко зустрічаються або недоступні для спостереження (експериментальні, стресові ситуації).

Крім цього, виділяють натуральний і мисленнєвий експеримент (А.М.Сухов). Натуральний експеримент передбачає реальний вплив на реальний об'єкт з метою його вивчення. Мисленнєвий експеримент передбачає маніпулювання не з реальним об'єктом, а з інформацією про нього, його моделлю. Однак для цього модель повинна бути більш чи менш адекватною реальному об'єкту. Досягти такої подібності в соціальній сфері дуже важко. Тому нині найпоширенішими є природний і лабораторний експеримент.