教育实验具有与自然科学实验不同的独特性，主要表现在以下四个方面。
　　(1)在实验研究对象上。自然科学实验以物为研究对象，着力探讨人与物的关系，教育实验则是以人和人所从事的教育活动为研究对象，着力研究的是社会中人与人、人与社会的关系；具有很强的社会性，充满了情感和价值观；用整体性观点和综合性方法处理实验变量，尤其是对学生思想品德及个性形成方面的研究更是如此。
　　(2)在实验物质手段方面。自然科学实验一般远离生产实践，主要在实验室人为地严格控制条件下进行，强调仪器手段工具的先进性。教育实验则主要在教育和教学的自然环境状态中进行，教育实验不能脱离教育教学的实践活动。
　　(3)在研究方法上。自然科学实验关注的是量的描述，是随机对比求其精确度。而教育实验由于教育现象变量的不确定性，教育概念范畴界限的模糊性和歧义性，以及涉及价值判断，且周期长，因素复杂，要想达到精确表达的量化分析是困难的，因此强调的是定量研究与定性研究相结合。
　　(4)在教育实验结果上。不能完全客观测量，同时还涉及对被试的实验道德问题。