按实验性质和结果分，可以分为定性实验、定量实验和结构分析实验
定性实验是指测定被实验对象具有什么性质及其组成成分的实验。其目的在于判定某种因素是否存在，各因素之间是否具有某种联系，某种因素是否起作用。定性实验是定量实验的前提和基础。
定量实验是指测定实验对象某方面的数值（如强度、长度、速度、温度、PH值等），以获得某些因素间的数量关系。通过精确的数量指标，测定出对象诸因素的多寡、大小，诸因素之间的数量比例关系和反映此种关系的公式、定律等。科学实验只有通过精确严密的定量研究和定量表达，才能为科学理论提供可靠的依据。例如在化学实验中，测定化学元素的原子量，确定化合物的定量组成和化学反应过程中各元素的消耗量。在物理实验中测定物理常数与物理特性，如熔点、沸点、冰点、导电率、导磁率等，生物、医学实验中测定生物代谢率、各种生物指标以及各类药物的剂量等。
结构分析实验是指测量研究对象的空间结构状况和对这种结构状况进行分析的实验。例如在化学研究中发现有机化合物存在着同分异构现象，而要正确认识这些化合物的性质，就不仅要测出它们的化学成分，还要测出它们的原子或原子团的空间配置。DNA双螺旋结构的发现和苯结构的实验就属于结构分析实验。
