变量是指在质或量上可以变化的事物的特征，或可以测量、操纵的条件和现象。从变量与研究假设的关系来看，作为研究理论具体化的研究假设正是由变量与变量间的关系所构成的，研究结果也正是基于对变量资料的分析得出的。假设涉及的主要变量有自变量、因变量和无关变量。
　　自变量又叫实验变量、刺激变量或输入变量。它是实验前假定存在的因果联系中的原因变量，也就是研究者施加于被试的可以操纵的教育影响，通过它的变化来引起其他变量发生变化。一项具体的研究可能只包含一个自变量，也可能包含两个或两个以上的自变量。一个自变量可以影响一个或多个因变量。在实际的教育实验中，自变量往往就是那些改革措施，如教学方法、教学组织形式、教材内容、课程结构等。
　　因变量又叫效果变量、实验结果或输出变量。它是实验前假定存在的因果联系中的结果变量，是通过自变量的作用而产生变化的结果因素，如教学效果、教学质量。在教育实验中，因变量一般表现为学生的发展，是经过自变量的作用后产生变化的知识、能力、态度、兴趣、情感、意志以及各种素质的综合表现。在教育实验中产生的新教育方法、教学模式、课程等方面的优化，也属于因变量。
　　无关变量也称为干扰变量、控制变量、无关因素。它是指教育实验中除了自变量与因变量以外的其他一切变量。因它与实验目的无关，与实验所要检验的、被表述为假说的因果关系也无关，故称其为“无关变量”。说它是“干扰变量”，是因为这些因素虽然在实验研究人员所要探讨的因果关系中既不是原因变量也不是结果变量，但它们对于结果变量(因变量)可能产生影响，因而可能会干扰研究者对自变量的操纵和对因变量的观测，从而干扰实验研究本身的效果。说它是“控制变量”，是因为它对实验效果具有干扰作用，因而需要研究者在实验设计和实施的过程中设法加以控制。实际上，研究中很难做到控制所有干扰，因此要集中考虑会影响实验因变量的主要因素，而对影响不大的因素可不予考虑。例如，要研究如何分配复习时间才能收到较好的外语复习效果。其中，自变量是复习时间的分配方式，因变量是测验成绩，而被试的智力水平、外语成绩、复习内容、复习时间总量等是需要控制的将影响复习成绩的无关因素。如果凭经验，男女生在学习外语上没有太大差别(统计意义上的差别)，可暂不列入，但在结果分析时要加以说明。