1 科学性原则。实验是人为控制条件下研究事物（对象）的一种科学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法.
科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学方法.因此，在实验设计中必须有充分的科学依据.生物学实验中，一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果，从不同角度全面地分析问题就是科学性的基本原则.如绿色植物新陈代谢中的物质代谢有各种细胞的参与，有各种物质在不同方面的变化.分析问题、设计实验的全面性和科学性体现了逻辑思维的严密性。
2可行性原则。在实验设计时，从原理、实验实施到实验结果的产生，都实际可行。
3简便性原则。实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。
4可重复性。重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大原则.任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进行一次而无法重复就得出“正式结论”是草率的。
5 单一变量原则。不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。