1、演示实验

实验目的是演示一种科学现象，中小学的各种物理、化学、生物实验课所做的实验都是这种类型的实验。只要按照正确的实验条件和实验程序操作，实验的结果就必然是事先预定的结果。对演示实验的设计主要是专业设计，其目的是为了使实验的操作更简便易行，实验的结果更直观清晰。

2、验证试验

实验目的是验证一种科学推断的正确性，可以作为其他实验方法的补充实验。本书中讲述的很多实验设计方法都是对实验数据作统计分析，通过统计方法推断出最优实验条件，然后对这些推断出来的最优实验条件作补充的验证实验给予验证。

3、比较实验

比较实验(comparative experiments)的实验目的是检验一种或几种处理的效果，例如对生产工艺改进效果的检验，对一种新药物疗效的检验，其实验的设计需要结合专业设计和统计设计两方面的知识，对实验结果的数据分析属于统计学中的假设检验问题。本书第2章讲述有关比较实验的统计方法。

4、优化实验

优化实验(optimizition experiments)的实验目的是高效率地找出实验问题的最优实验条件，这种优化实验是一项尝试性的工作，有可能获得成功，也有可能不成功，所以常把优化实验称为试验(test)，以优化为目的的实验设计则称为试验设计。