ある観察対象について、特定の因子の効果の有無を調べたり、正確で効率のよい実験計画と分析方法を研究する、数理統計学の応用分野。

20世紀初頭、英国の統計学者R＝A＝フィッシャーが農業実験について提唱した三原則、反復・無作為化・局所管理が知られる。