Experimentele psychologie, een methode om psychologische verschijnselen en processen te bestuderen. De experimentele methode in de psychologie tracht de activiteiten van dieren (waaronder mensen) en de functionele organisatie van mentale processen te verklaren door variabelen die aanleiding kunnen geven tot gedrag te manipuleren; het gaat er vooral om wetten te ontdekken die manipuleerbare relaties beschrijven. De term verwijst in het algemeen naar alle gebieden van de psychologie die gebruik maken van de experimentele methode.
Deze gebieden omvatten de studie van sensatie en perceptie, leren en geheugen, motivatie, en biologische psychologie. Er zijn echter ook experimentele takken op vele andere gebieden, zoals kinderpsychologie, klinische psychologie, onderwijspsychologie en sociale psychologie. Gewoonlijk houdt de experimentele psycholoog zich bezig met normale, intacte organismen; in de biologische psychologie worden echter vaak studies uitgevoerd met organismen die zijn gemodificeerd door chirurgie, bestraling, medicamenteuze behandeling of langdurige ontberingen van uiteenlopende aard, of met organismen die van nature organische abnormaliteiten of emotionele stoornissen vertonen. Zie ook psychofysica.