thumb|Vitenskapsmennene, illustrasjon av Rita Greer, 2007 Eksperiment (fra latin: experimentum, avledet av experiri, «prøve»; sammenlign med ekspert)«eksperiment». NAOB«experiment (n.)», Online Etymology Dictionary er en vitenskapelig metode, en prøve og et tiltak for å utprøve en teori, uten å vite om den er gyldig.
Oversikt thumb|Prøver av laser/lys i 2004. Eksperimentering er en bevisst tilnærming innenfor vitenskapelig forskning der man gjør en manipulasjon – en endring – i situasjonen for å observere hvilke virkninger dette har. Bortsett fra manipulasjonen holdes alt annet konstant. Eksperimentets hensikt er å undersøke om manipulasjonen gir den virkningen man forventer. Som vitenskapelig metode er et eksperiment en empirisk metode (basert på erfaring og observasjon) som skiller mellom stridende eller konkurrerende modeller eller hypoteser.Cooperstock, Fred I. (2009): General Relativistic Dynamics: Extending Einstein's Legacy Throughout the Universe. World Scientific. ISBN 978-981-4271-16-5, s. 12.Griffith, W. Thomas (2001): The Physics of Everyday Phenomena: A Conceptual Introduction to Physics. New York: McGraw-Hill Higher Education. ISBN 0-07-232837-1., s. 4. Eksperimentering er også benyttet for å prøve eksisterende teorier eller nye hypoteser for å finne støtte for dem eller motbevise dem.Devine, Betsy (2006): Fantastic realities: 49 mind journeys and a trip to Stockholm. Wilczek, Frank. World Scientific. ISBN 978-981-256-649-2, s. 62.Griffith, W. Thomas (2001): The Physics of Everyday Phenomena: A Conceptual Introduction to Physics. New York: McGraw-Hill Higher Education. ISBN 0-07-232837-1, s. 3.
Et barn kan utføre grunnleggende eksperimenter for å forstå tyngdekraftens vesen, mens grupper av vitenskapelige forskere kan benytte flere år på systematiske undersøkelser for å få fremgang i forståelsen av et fenomen. Eksperimenter kan variere fra personlig og uformell naturlig sammenligninger til meget kontrollerte; eksempelvis omstendelige prøver som er nødvendige for å oppdage informasjon om subatomære partikler, hvilket skjer med verdens største partikkelakselerator i CERN.«Cern LHC sees high-energy success», BBC 30. mars 2010
Et eksperiment kan ha som mål å svare på spørsmålet «hva om?» uten en særskilt forventning om at eksperimentet vil avsløre eller bekrefte tidligere resultater. Om et eksperiment er omsorgsfullt utført vil resultatene vanligvis enten støtte eller motbevise hypotesen. I henhold til en del vitenskapsfilosofi, kan et eksperiment aldri «bevise» en hypotese, det kan bare gi støtte til det. Tilsvarende kan et eksperiment gi et mot-eksempel som motbevise en teori eller hypotese. Et eksperiment kan også kontrollere mulige forvirrende faktorer — alle faktorer som kan skade nøyaktigheten eller repeterbarheten av eksperimentet eller muligheten til tolke resultatene.
Innenfor teknikk og andre fysiske vitenskaper er eksperimenter en elementær komponent i den vitenskapelige metode. De er benyttet for å utprøve teorier og hypoteser om hvordan fysiske prosesser virker under særskilte forhold (eksempelvis om en spesiell teknisk prosess kan føre til en ønsket kjemisk sammensetning). Det er typisk at eksperimenter i disse fagene vil fokusere på å reprodusere identiske prosedyrer i håp om å få identiske resultat i hver reproduksjon.
I medisin og samfunnsmessige vitenskaper varierer forekomsten av eksperimentell forskning stort i de ulike fagene, både av praktiske, ressursmessige, epistemologiske og etiske grunner. Når det benyttes følger eksperimenter vanligvis formen av klinisk forsøk hvor eksperimentelle enheter (vanligvis individuelle mennesker) er vilkårlig gitt en behandlingStore Norske Leksikon: Randomisert kontrollstudie eller kontrollert forhold hvor et eller flere utganger er fastsatt.Holland, Paul W. (1986): «Statistics and Causal Inference» i: Journal of the American Statistical Association 81 (396), s. 945–960. I kontrast til fysiske vitenskaper er fokuset vanligvis på den gjennomsnittlige behandlingseffekt (forskjellen i resultatet mellom behandlingen og kontrollgruppene) eller annen statistisk prøve som framkommer av eksperimentet.Druckman, James N., Green, Donald P.; Kuklinski, James H. & Lupia, Arthur (2011): Cambridge Handbook of Experimental Political Science. New York: Cambridge University Press. En enkeltstudie vil vanligvis ikke involvere gjentagelser av eksperimenter, men adskilte studier kan bli gjenopptatt ved systematisk gjennomgang og metaanalyse. En utfordring ved å gjennomføre eksperimenter med mennesker kan være at man konstruerer kunstige situasjoner som ikke er overførbar til den virkelige verden.Skog, Ole-Jørgen : Å forklare sosiale fenomener - en regresjonsbasert tilnærming, Gylendal Akademiske 2004, s. 79. Videre er det et problem at de som deltar i studiet kan bli påvirket av selve målingen, den såkalte Hawthorneeffekten. Frafall av deltakere kan også bli et problem om det viser seg at denne er systematisk.
Historie thumb|300px|Galenos dissekerer en gris. Greske Galenos (ca. 130 – ca. 200) var den største utøver av legekunsten i antikken, Han forsøkte å skape en egentlig legevitenskap basert på aristokratiske forestillinger om hva vitenskap skulle være. Ved disseksjoner og eksperimenter forsøkte han å oppnå konkret viten om anatomi for å påvise hvor tidligere hypoteser eller teorier var feil. Han tok selv feil på en rekke områder, men leverte også en rekke observasjoner som stadig er korrekte. Det viktigste er at Galenos er en av de første som arbeidet i tett samspill mellom observasjon og teori. Han etterprøvde påstander med eksperimenter og framsatte teorier på bakgrunn av systematisk observasjon.Engelhardt, Robin & Jensen, Hans Siggaard (2007): ERGO. Naturvidenskapens filosofiske historie, s. 48-49
thumb|upright|left|Tittelsiden på Thesaurus opticus, en latinsk utgave av Al-Haithams verk om optikken. I middelalderen begynte universitetene å bli opprettet i Europa, men rådende studium var hovedsakelig Aristoteles' skrifter fra antikken. Aristoteles' fire årsaker dannet den teoretiske modell for hva sunn vitenskap var. Flere universiteter spesialiserte seg, og ved University of Oxford begynte enkelte lærde på midten av 1200-tallet med hva som kan kalles for eksperimentell vitenskap. Det vil si forskning som ikke utelukkende analyserte tidligere lærde tekster. Blant disse var Robert Grosseteste (ca. 1175 – 1253) som har blitt karakterisert som den egentlige grunnleggeren av den vitenskapelige tradisjon i middelalderens Oxford.«Medieval bishop's theory resembles modern concept of multiple universes», Phys.org 24. april 2014 Roger Bacon (1215 – 1292) var hans mest kjente elev, og Grossetestes forskning på optikk ble fortsatt av Bacon som studerte lys og linser, noe som resulterte i de første brukbare briller.Engelhardt, Robin & Jensen, Hans Siggaard (2007): ERGO. Naturvidenskapens filosofiske historie, s. 63 Begge var påvirket av arbeidet til arabiske forgjengere, særlig Al-Haitham (ca. 965 – 1039), astronom, fysiker og matematiker som virket i Kairo. Al-Haitham understreket viktigheten av at forskerne er skeptisk og forsøke å gjenta de eksperiment som andre forskere har gjort før dem: «Plikten til de som undersøker vitenskapsforskeres skrifter, om det å lære sannheten er målet, er å gjøre seg selv til en fiende av alt han leser, og angripe det fra alle kanter. Han bør også mistenke seg selv når han utfører sine kritiske undersøkelser av det, slik at han kan unngå å falle i enten forutinntatthet eller lemfeldighet.»Rayan, Sobhi: «Analogical Reasoning Roots in Ibn al-Haaytham's Scientific Method of Research» (PDF) i: International Journal of Computational Bioinformatics and In Silico Modeling 3 (1): 325. ISSN 2320-0634. Sitat oversatt/tillempet fra engelsk: «The duty of the man who investigates the writings of scientists, if learning the truth is his goal, is to make himself an enemy of all that he reads, and,.. attack it from every side. He should also suspect himself as he performs his critical examination of it, so that he may avoid falling into either prejudice or leniency.»
Et aspekt assosiert med Al-Haithams optiske forskning er knyttet til systematisk og metodologisk avhengighet av eksperiment (i'tibar)(arabisk: إختبار) og kontrollerte prøver i hans vitenskapelige forespørsler. Hans eksperimentelle direktiver hvilte på å kombinere klassisk fysikk (ilm tabi'i) med matematikk (ta'alim; i særdeleshet geometri). Denne matematisk-fysiske tilnærmingen til eksperimentell vitenskap støttet det meste i hans hovedverk, sjubindsverket Optikk (Kitab al-Manazir) og var grunnlaget for hans teorier om syn, lys og farger, foruten også hans forskning i katoptrisk lys og dioptrikk (den delen av optikken som handler om refraksjon av lys i gjennomskinnelige stoff, som glass, vann og lignende).El-Bizri, Nader (2005): «A Philosophical Perspective on Alhazen's Optics» i: Arabic Sciences and Philosophy 15, s. 189-218 Bradley Steffens har i sin bok om Al-HaithamSteffens, Bradley (2006): Ibn Al-Haytham: First Scientist, Morgan Reynolds Pub argumentert for at Al-Haithams tilnærming til utprøving og eksperimentering ga betydelige bidrag til den vitenskapelige metode. Han var den første som systematisk benyttet metoden med endre de eksperimentelle forhold på et vedvarende og ensartet vis.
thumb|Fasadestatue av Francis Bacon, London Den engelske filosofen og vitenskapelige forskeren Francis Bacon (1561 – 1626) var en tidlig og innflytelsesrik tilhenger av eksperimentell forskning. Han var uenig i metoden med å gi svar på vitenskapelig spørsmål ved deduksjon og beskrev det som følgende: «Etter først å ha bestemt spørsmålet i henhold til sin vilje, må man deretter gripe til eksperiment, og bøye det i samsvar med sine ønsker, det fører det av sted som en fange til et gravfølge.»Bacon, Francis (1926): «Novum Organum» i: Durant, Will: The Story of Philosophy. Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-69500-2, s. 101. Sitat oversatt/tillempet fra engelsk: «Having first determined the question according to his will, man then resorts to experience, and bending her to conformity with his placets, leads her about like a captive in a procession.» Bacon ønsket seg en metode som støttet seg på gjentatte observasjoner, det vil si eksperimenter. Han er kjent for å være den første som beordret vitenskapelige metoder slik vi forstår dem i dag: «Den sanne metode med eksperiment er først å tenne stearinlyset (hypotesen), og deretter ved hjelp av dette lyset å vise måten (arrangere og avgrense eksperimenter); begynne slik det gjør med eksperimentet i rett tid, ordnet og gjennomtenkt, ikke forkludret eller ujevnt, og derfra dedusere fra det aksiomer (teorier), og fra etablerte aksiomer utføre nye eksperimenter.»Bacon, Francis (1926): «Novum Organum» i: Durant, Will: The Story of Philosophy. Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-69500-2, s. 101. Sitat oversatt/tillempet fra engelsk: «The true method of experience first lights the candle [hypothesis], and then by means of the candle shows the way [arranges and delimits the experiment]; commencing as it does with experience duly ordered and digested, not bungling or erratic, and from it deducing axioms [theories], and from established axioms again new experiments.»
I århundrene som fulgte ble det gjort betydelig framgang og oppdagelser av forskere som benyttet den vitenskapelige metode på forskjellig vis. Eksempelvis var Galileo Galilei (1564 – 1642) i stand på nøyaktig vis å måle tid og ved eksperiment å gjøre nøyaktige malinger og konklusjoner om hastigheten til et fallende objekt.