真实验，又称标准实验。该类型实验的设计能够随机抽取与分配被试，被试具有代表性和同质性，能够系统地操作自变量，严格地控制无关因素，能够准确地揭示自变量与因变量的因果关系，具有很好的内外部效度。其基本模式有以下几种。
（一）实验组控制组后测设计
实验组控制组后测设计也被称为随机等组后测设计，这种设计的基本模式如下。
1.实验组控制组后测设计的基本模式
RG1 X O1
RG2 O2
这种模式具有以下特点：随机选择被试和分组，仅实验组接受实验处理，两组均只有后测，没有前测。
2.实验组控制组后测设计的主要优点
第一，能消除前测与后测、前测与自变量的交互影响，内在效度较高。能够避免练习效应的影响，节省人力和物力。第二，由于随机取样、随机分组以及设控制组，这种设计可控制历史、成熟、测验和统计回归等无关变量的影响。
3.实验组控制组后测设计的局限性
这种设计对所有的内在效度的影响因素都具有控制作用。从非实验变量控制的角度来考虑，这种设计对教育实验来说是相当理想的设计，但此种设计也具有某些不足，它的不足主要是它只适用于一个实验处理的实验研究。在教育实验中要操作的自变量往往不是只有一个水平。比如，两种教学方法、两种教材的比较等，都是需要操作两个以上的水平。同时，不能对被试的缺失加以控制。
（二）实验组控制组前后测设计
1.实验组控制组前后测设计的基本模式
RG1 O1 X O 2
RG2 O3 O4
这是一种最基本、最典型的实验设计。其特点是随机选择被试，并把被试随机分成实验组和控制组，实验组实施实验处理，控制组不给予实验处理，两个组都进行前后测试，测定的结果如果有差异，就认为是实验处理的作用。