Das Experiment (lat. experimentum = Versuch, Beweis) ist neben der genauen Beobachtung die wichtigste wissenschaftliche Methode, um etwas über die Realität zu erfahren. Sie geht auf Galileo Galilei zurück.

Jenes unterscheidet sich von der reinen Beobachtung dadurch, dass zunächst eine genau definierte Situation präpariert wird. Anschließend wird das Verhalten des präparierten Systems beobachtet bzw. gemessen. Es dient der Überprüfung einer Behauptung (These/Hypothese) und kann diese stützen oder widerlegen. (Nach Karl Popper lassen sich (Hypo-)Thesen grundsätzlich nicht beweisen, sondern nur widerlegen. Widerlegt das Experiment die Hypothese nicht, kann dies jedoch als Stützung der Hypothese aufgefasst werden. Siehe auch: Kritischer Rationalismus)

Von einem Experiment wird gefordert, dass es quantifizierbare Ergebnisse liefert, und dass es wiederholbar ("reproduzierbar") und objektiv ist, d.h. dass es dasselbe Ergebnis bringt, wenn es von verschiedenen Personen, an verschiedenen Orten und/oder zu verschiedenen Zeiten wiederholt wird. Dabei ist auszuschließen (was oft nicht genügend beachtet wird), dass die Erwartungen des Experimentators einen Einfluss auf das Ergebnis des Experiments haben.

Gedankenexperimente sind Experimente, die nicht wirklich ausgeführt werden, sondern nur zur Klärung eines Sachverhaltes dienen. Zuweilen wird es später möglich, das Gedankenexperiment als reales Experiment zu überprüfen.