Obserwacja różni się od doświadczenia tym, że osoba prowadząca obserwację nie wpływa w żaden sposób na obserwowany obiekt, zjawisko czy proces. W przypadku doświadczenia warunki prowadzonych badań są celowo zmieniane. Podczas obserwacji zmiany czynników nie są kontrolowane przez badacza, zaś w przypadku prowadzenia doświadczenia zmienia się z reguły tylko jeden czynnik a warunki są kontrolowane przez badacza. Warunki wykonywania badania w przypadku obserwacji są najczęściej naturalne, natomiast w przypadku doświadczenia - warunki są wytwarzane sztucznie. Ponad to obserwacje z reguły trwają długi okres czasu, zaś w przypadku doświadczenia czas trwania jest zależy od rodzaju badania. Doświadczenie jest badaniem powtarzalnym i wykonuje się je kilkakrotnie w identycznych warunkach.