Psychologia eksperymentalna, metoda badania zjawisk i procesów psychologicznych. Metoda eksperymentalna w psychologii próbuje wyjaśnić działania zwierząt (w tym ludzi) i funkcjonalną organizację procesów psychicznych poprzez manipulowanie zmiennymi, które mogą powodować zachowanie; zajmuje się przede wszystkim odkrywaniem praw, które opisują manipulowalne zależności. Termin ten ogólnie konotuje wszystkie dziedziny psychologii, które wykorzystują metodę eksperymentalną.
Do obszarów tych należą badania nad odczuwaniem i percepcją, uczeniem się i pamięcią, motywacją oraz psychologia biologiczna. Istnieją eksperymentalne oddziały w wielu innych dziedzinach, jednak, w tym psychologii dziecka, psychologii klinicznej, psychologii edukacyjnej i psychologii społecznej. Zwykle psycholog eksperymentalny zajmuje się normalnymi, nienaruszonymi organizmami; w psychologii biologicznej jednak badania są często prowadzone z organizmami zmodyfikowanymi przez operację, promieniowanie, leczenie farmakologiczne lub długotrwałe deprywacje różnego rodzaju lub z organizmami, które naturalnie prezentują organiczne anomalie lub zaburzenia emocjonalne. Zobacz też psychofizyka.