定義
要了解控制變量法，首先要了解什麼是變量。
數學
變數或變量，是指沒有固定的值，可以改變的數。變量以非數字的符号來表達，一般用拉丁字母。變量是常數的相反。變量的用處在于能一般化描述指令的方式。如果隻能使用真實的值，指令隻能應用于某些情況下。變量能夠作為某特定種類的值中任何一個的保留器。
變量用于開放句子，表示尚未清楚的值（即變數），或一個可代入的值（見函數）。這些變量通常用一個英文字母表示，若用了多于一個英文字母，很易令人混淆成兩個變量相乘。n,m,x,y,z是常見的變量名字，其中n,m較常表示整數。
物理
物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次隻改變其中的某一個因素，而控制其餘幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分别加以研究，最後再綜合解決，這種方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。
1．獨立變量，即一個量改變不會引起除因變量以外的其他量的改變。隻有将某物理量由獨立變量來表達，由它給出的函數關系才是正确的。
2．非獨立變量，一個量改變會引起除因變量以外的其他量改變。把非獨立變量看做是獨立變量，是确定物理量間關系的一大忌。
正确确定物理表達式中的物理量是常量還是變量，是獨立變量還是非獨立變量，不但是正确解答有關問題的前提和保障，而且還可以簡化解答過程。
方法點播：當一個問題與多個因素有關時，探究該問題與其中某個因素的關系時，通常采用控制變量法。
統計學
變量是統計學研究中對象的特征。它可以是定性的也可以是定量的，一個定量變量要麼是離散的，要麼是連續的。社會科學中研究變量的關系，通常把一個變量稱為自變量（獨立變量），另一個變量稱之為因變量（依賴變量）
統計上的絕對量指标，按其取值的特點不同可分為離散變量與連續變量。
1．離散變量
離散變量亦可叫離散指标，是指僅能表現為整體取值的指标。
2．連續變量
連續變量亦可叫連續指标，是指可以出現小數的指标。
應用
探究影響蒸發快慢的因素，探究聲音的響度和音調、理想斜面實驗、探究力與運動的關系、探究影響滑動摩擦力大小的因素、探究影響壓力的作用效果的因素、探究影響液體壓強大小的因素、探究影響浮力大小的因素、探究影響滑輪組的機械效率的因素、探究影響動能大小的因素、探究影響重力勢能大小的因素、驗證歐姆定律、探究電阻的電流與其兩端電壓的關系、探究影響電流做功多少的因素、探究影響電流的熱效應的因素、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。而且還需要試驗。
實驗
探究電阻和電流的關系
我們可以先将電壓人為的控制（即不變），改變電阻的大小，再測出各個電阻值所對應的電流的大小，從而可以得知電壓一定時，通過導體的電流和電阻成反比。控制變量法是為了研究物理量之間的關系。
探究位移和速度、時間的關系
s=vt 即位移=速度*時間，這個公式可以用控制變量法來研究，就是說，知道“速度”、“位移”、“時間”，但為了研究出“位移=速度×時間”這個公式，我們要采用控制變量法。
研究的方法是這樣的： 我們讓一輛小車勻速行駛一段時間，然後看它的位移。為了研究位移跟“速度”、“時間”是什麼關系，我們先讓小車以不同的屮相同的時間，比較兩種情況下行駛的位移。
例如：先以3m/s的速度行駛5秒，記下位移15m；接着以9m/s的速度行駛5秒，記下位移45m，這樣，我們可以看到在同樣的時間裡，速度增長了幾倍，位移也增長了幾倍，即位移和速度成正比。注意在這個例子中，我們故意讓小車兩次行駛的時間保持一緻（都是5秒），從而就可以發現“位移和速度成正比”這個關系。因為是控制住“時間”這個變量，使其不變，來研究問題，所以這種方法叫“控制變量法”。
同樣的，如果我們控制住“速度”這個變量，也同樣可以發現“位移和時間成正比”這個關系。（做法就是，讓小車以相同的速度行駛不同的時間，比較兩種情況下行駛的位移）也可以利用DIS實驗系統進行實驗（一般高中會有）。
