Neden-sonuç ilişkilerini bilmek bizim için önemlidir. Çünkü ancak nedenini bildiğimiz şeylerin sonuçlarını kontrol altına alabiliriz. Korelasyon bulgularından neden-sonuç ilişkisi çıkaramasak da elimizde neden-sonuç ilişkilerini, tespit etmek için elimizde güçlü bir araç mevcuttur. Bu araç deneydir. Deney psikolojinin en temel yöntemidir. Bu nedenle deneyin mantığını kavramak psikolojik araştırmanın mantığını kavramaktır. 

Etkisini incelediğimiz bağımsız değişkene maruz kalan gruba deneysel grup adı verilir. Deneysel gruba uyguladığımız farklı muamaleye  deneysel manipülasyon denir. Deneysel manipülasyonumuzu uyguladığımız deneysel grupla kıyaslayacağımız gruba kontrol grubu denir. Kontrol grubu ile deneysel grup arasındaki tek fark deneysel manipülasyon olmalıdır. Yoksa iki grubun öğrenme miktarı arasında gözlemleyeceğimiz fark manipüle ettiğimiz bağımsız değişkenden (yani müzik dinlemekten) değil diğer farklılıklardan kaynaklanabilir. Dolayısıyla deney ve kontrol grubu deneysel manipülasyon dışında her konuda tamamen aynı muameleyi görmelidir. Bir diğer kontrol etmemiz gereken özellik deney ve kontrol grubumuzdaki deneklerin birbirine denk özelliklere sahip olmalarıdır. Bunun için psikologlar rastgele tahsis adı verilen yöntemi kullanırlar. Bu yöntemde denekler deneysel gruba veya kontrol grubuna rastgele tahsis edilir.