總的分析，教育研究的全過程可分為“準備—實施—總結推廣”三個基本階段。這是一個相對穩定的、有序的結構序列。
1.教育實驗的準備階段
教育實驗成功與否，很大程度上取決於實驗前的準備工作。具體包括以下內容。
（1）選定實驗研究的課題，形成研究假說。一般來說，一個實驗至少被一種假設指導，應陳述兩種變量間所希望的因果關係。教育實驗的假設是根據已有的事實材料和科學原理對所要研究的問題做出的一種假定性解釋，是教育實驗的理論構想，為實驗研究目標和方法提供方向，是教育實驗進行科學探索的關鍵和基礎。
（2）明確實驗目的。確定指導實驗的理論構架。為了使理論係統分析更接近客觀實際，需要進行先期的調查研究，查閱相關文獻資料並讓課題組全體成員進行充分討論。
（3）確定實驗的自變量。選擇被試和形成被試組，決定每組進行什麽樣的實驗處理，並確定操作定義。假設形成後，研究者就應著手分析和確定各種實驗變量，包括自變量、因變量和無關變量。
（4）選擇適合的測量工具並確定采用什麽樣的統計方法，從而明確評價因變量的指標。
（5）選擇實驗設計類型，謀劃好控製無關因素的措施，以最大限度地提高實驗的內部效度和外部效度。
2.教育實驗的實施階段
按照實驗設計進行教育實驗，采取一定的變革措施（實驗處理），觀測由此產生的效應，並記錄實驗所獲得的資料、數據等。實驗處理是教育實驗中所要操縱的自變量的變化，即如何來操縱變量，使其更有效地對因變量構成影響；如何控製無關變量，使其對因變量的影響降至最低程度（或對不同被試組的影響保持不變）；如何觀測因變量，使之能準確無誤地說明被試在自變量操縱前後發生的變化及變化的程度。