實驗室實驗研究（laboratory experimentation study），亦稱“純實驗研究”。在實驗室中，將所有額外變數的變異儘可能地維持在最小限度，以求在“純潔”的“未受污染”的條件下研究變數間的關係的一類研究。其特徵是：（1）隨機分配被試，以排除與分組中可能存在的偏向有關的變異。（2）由實驗者在不同於日常生活的嚴格控制的實驗室條件下實際操縱自變數，以精確限定和嚴格控制額外變數的影響，從而使研究相對真實。研究的計畫或報告通常要詳盡地說明如何定義和操縱自變數，以及控制和操縱自變數的實驗條件的手段，以減少被試作出模稜兩可的反應，有利於重複驗證。這類研究若能在原有條件下得以重複，則具有很高的信度， 極有利於建立理論體系。
它的不足之處是：（1）實驗環境是人為的，被試的反應可能不夠自然。（2）缺乏自變數的強度。由於實驗室的情境是為特殊目的創設的，因而自變數實際操縱的效果通常不如實際情況那樣強烈。如在關於從眾的實驗室研究中，其他被試（或熟識或不熟識）對個人所產生的團體壓力通常遠不及實際生活中團體對個人的影響。（3）缺乏外在效度（套用性較差）。研究的結果在被套用之前，需在非實驗室條件下經受檢驗。
