科学实验方法是科学家根据一定的研究目的，运用科学仪器、设备等物质手段，在人为控制或模拟研究对象的条件下，使自然过程以纯粹、典型的形式表现出来，以便进行观察和研究，从而获取科学事实的方法。
1.科学实验方法的特点
与科学观察方法相比，科学实验是主动地从自然现象中索取科学家所期望的信息；科学实验方法是在人工创造的条件下，在变革和控制研究对象的过程中去观察客体的，因此它比观察方法能获得更为精确可靠的科学事实。
（1）精确性
实验的研究过程中，需要运用多种专门仪器和工具，被研究的对象一般是被“量化”规定了的对象。实验的每一阶段或每一步骤都严格地处在科学家的监控下，能及时、准确地把握实验客体的各方面情况，从而抓住研究对象中内在的、本质的必然联系。从这一点上看，实验方法比观察方法要精确得多，在物理学、化学和生物学等研究中被广泛地加以应用。
位于日内瓦法瑞交界的欧洲核子研究中心（CERN）日前发布新闻称，该中心阿尔法（ALPHA）试验室科学家成功地将309个反氢原子“抓住”长达1000秒的时间，打破了迄今为止反物质留存时间最长纪录。
CERN科学家成功长时间储存
反氢原子，时间超过15分钟
“如此长的时间足够科学家对之进行分析并进一步研究相关属性，尽管目前发现的反氢原子数量极其有限。”该试验室新闻发言人韩斯特先生（Jeffrey Hangst）表示。据了解，该中心科学家曾于2010年11月利用反氢原子微弱的磁性，成功地用“磁场陷阱”束缚住了38个反氢原子并使其留存0.17秒。如果说，2010年的试验发现进一步证明了物理学界的“宇宙对称学说”——确实存在反物质，那么本次试验结果则给人类研究反物质和进一步解读宇宙奥秘提供了现实可能性。
（2）可重复性
自然界发生的现象和过程往往是瞬间的事情，不易被反复进行观察和测量；有些现象又由于涉及边际条件过多而不易被把握。而科学实验大多是在实验室中进行的，在相同条件下可以利用同样材料进行重复实验，能运用各种手段和措施创造出特定的研究环境，使研究的客体和过程以纯粹的形态反复出现，这就有利于科学家揭示被研究对象的本质和规律，取得科研成果。例如，自然界中的某些事物寿命极短，一些“共振态”粒子的存在时间只有10—23秒，有的现象瞬息万变，顷刻即逝，如雷电、爆炸、断裂等，在自然常态下不易把握它们的变化，而借助于科学实验可以使之多次重现，从而有利于科学事实的收集。
2.科学实验方法的作用
（1）纯化作用
科学实验手段可以纯化和简化自然现象，排除偶然因素、次要因素和外界环境因素的干扰，把所需要考察的某一方面暂时分离或独立出来，在单纯的情况下对其进行分析和研究，从而使对象的某一属性和联系能鲜明地呈现出来。
科学研究的对象是复杂的，各种事物互相联系、互相作用，经常交织在一起。即使是同一对象，也往往具有多种形态，其本质也常常被各种非本质的表面现象所掩盖。因此，单纯凭经验观察不易识别发现于其中起主导作用的因素。采用实验方法，便能借助于精密的仪器和设备，根据研究的目的来严格控制各种条件，把自然过程简化和纯化，排除各种非必要因素，或增加一些因素，或改变某些因素，或把研究的因素相互分离，让某种因素独立起作用，从而使研究对象的各种属性以纯粹的形式呈现出来。这样，经过多次实验，便可以揭示出实验对象的本质及其规律。例如巴甫洛夫的神经反射心理学实验，就是通过纯化客体对象得出研究结果的。
（2）强化作用
实验方法可以使研究对象按一定方向处于强化状态，使其不明显的因素变得明显起来，使较隐蔽的因素凸显出来，甚至使在常态下根本不可能出现的现象呈现出来。例如人们可以利用超高温、超高压、超真空，超低温、超磁场强度、高纯度等强化状态，使在自然条件下不易暴露的某一特性或规律暴露出来，从而为科学研究提供丰富的感性材料，以揭示事物的本质。例如，苏联物理学家卡皮查在超低温的状态下开展实验，观察液氦II在极窄的玻璃片缝隙当中的流动情况，证明了液氦II的黏滞性最多仅为液氦I的1/1500，这一“超流动性”的发现为冷凝物态量子物理的发展奠定了基础。
（3）模拟作用
有些自然现象是经过漫长的演化而来的，人们无法观察到它们发展的全过程，如生命的起源和进化，地球及各类天体的起源及演化等。这时需要通过模拟实验，用较短的时间完成在自然条件下需要漫长时间才能完成的演化过程。例如，1953年美国芝加哥大学研究生米勒进行的地球原始大气及闪电模拟实验只用了一周的时间，就获得了11种在地球上需要亿万年演化才能出现的氨基酸。
（4）对比和检验作用
为了验证某种理论的真伪，很重要的方法就是通过实验检验。当实验的结果与理论相符合时，该理论会得到确认；当实验的结果证明理论错误时，该理论将被淘汰；当实验一时无法验证理论的真伪时，该理论仍将以假说的形式存在。利用实验方法还可以判定出某一因素存在或缺乏所带来的影响，例如在生物学研究中经常把实验对象分为若干对照组，然后把实验结果加以比较和对照，从中找出该因素存在或缺乏时产生不同结果的原因。
2010年11月，物理学家丁肇中在中山大学访问期间曾被提问：他主持的旨在寻找反物质的高精度粒子探测器“阿尔法磁谱仪2”（AMS02）实验历时长、耗资巨大，如果“阿尔法磁谱仪2”升空后没有找到反物质粒子，该如何回应其他人对这个项目的非议？丁肇中回答说，对于找到反物质，不能说有信心，但是会尽最大努力去探索。至于争议，那是别人的事情，不需要理会。实验本身就是要推翻原来的定论，必然会有很多人反对。另一方面，只要仪器没有问题，送上太空后，无论找到还是找不到反物质，都是有价值的。因为这是从来没有人做过的事情，是一种全新的尝试，所以任何发现都将是新的。
2011年5月16日，美国“奋进”号航天飞机发射升空，18日抵达国际空间站，将“阿尔法磁谱仪2”安装在了国际空间站上。
