对照组在实验中进行比较的标准。许多实验被设计成包括一个对照组和一个或多个实验组;事实上，一些学者保留了这个术语实验对于包含对照组的研究设计。理想情况下，对照组和实验组在各方面都是相同的，除了实验组接受的治疗或干预被认为对感兴趣的结果有影响，而对照组则没有。对照组的加入大大增强了研究人员从研究中得出结论的能力。的确，只有在对照组在场的情况下，研究人员才能确定正在研究的治疗方法是否真的对实验组有显著影响，得出错误结论的可能性也就降低了。另请参阅科学的方法。
对照组的典型用途是在实验中，治疗的效果是未知的，对照组和实验组之间的比较是用来衡量治疗的效果。例如，在一项药物研究中，以确定一种新药物的有效性药物关于治疗偏头痛，试验组给予新药，对照组给予a安慰剂(一种无活性或被认为没有作用的药物)。然后给每组人同样的问卷，要求他们对药物缓解症状的效果进行评分。如果新药有效，预计实验组对新药的反应将明显好于对照组。另一种可能的设计是包括几个实验组，每个实验组给予不同剂量的新药，再加上一个对照组。在这种设计中，分析人员将比较来自每个实验组和对照组的结果。这种类型的实验使研究人员不仅可以确定药物是否有效，还可以确定不同剂量的有效性。在没有对照组的情况下，研究人员对新药得出结论的能力大大削弱了，因为安慰剂效应以及其他对有效性的威胁。在不包括对照组的情况下，可以对不同剂量的实验组进行比较，但没有办法知道新药的任何剂量比安慰剂更有效或更有效。
重要的是，实验环境的各个方面对于实验中的所有受试者来说都是尽可能相似的。如果实验组和对照组的条件不同，就不可能知道组间的差异实际上是由于处理的差异还是由于环境的差异。例如，在新的偏头痛药物研究中，对试验组进行问卷调查将是一个糟糕的研究设计医院同时要求对照组在家完成。这样的研究可能会导致一个误导性的结论，因为实验组和对照组之间的反应差异可能是由于药物的作用，也可能是由于收集数据的条件。例如，也许实验组得到了更好的指示，或者在医院环境下比对照组更有动力做出准确的反应。
在非实验室和非临床实验中，如野外实验生态或经济学在美国，即使是设计良好的实验也会受到众多复杂变量的影响，这些变量并不总是能在对照组和实验组之间得到管理。随机化，即个体或个体组被随机分配到治疗组和对照组，是一种重要的消除工具选择性偏差并有助于将实验处理的影响从其他混杂因素中分离出来。适当的样本量也很重要。
对照组研究可以用两种不同的方式进行。在单盲研究中，研究人员会知道某个特定的受试者是否在对照组中，但受试者并不知道。在一个双盲研究，受试者和研究人员都不知道受试者接受的是哪种治疗。在许多情况下，双盲研究比单盲研究更可取，因为研究人员不能通过区别对待对照受试者和实验受试者而无意中影响结果或其解释。