Ang eksperimental na sikolohiya ay tumutukoy sa isang sangay ng sikolohiya na nakatuon sa paggamit ng mga siyentipikong pamamaraan upang pag-aralan ang pag-uugali ng tao at mga proseso ng pag-iisip. Kabilang dito ang pagdidisenyo at pagsasagawa ng mga eksperimento upang siyasatin ang iba't ibang aspeto ng pag-uugali at pag-unawa ng tao, tulad ng persepsyon, atensyon, memorya, pagkatuto, pagganyak, damdamin, at personalidad.Ang mga eksperimental na sikologo ay gumagamit ng iba't ibang pamamaraan at pamamaraan ng pananaliksik , kabilang ang mga eksperimento sa laboratoryo, pagmamasid, mga survey, at pagsusuri sa istatistika, upang mangolekta at magsuri ng data. Ang mga natuklasan ng eksperimental na pananaliksik sa sikolohiya ay ginagamit upang bumuo ng mga teorya at modelo ng pag-uugali ng tao, at upang ipaalam ang mga praktikal na aplikasyon sa mga lugar tulad ng edukasyon, klinikal na sikolohiya, at human factors engineering.