只要是讀過初中物理、化學、生物的同學，大概都知道這世上還有「實驗」這回事，相當多的同學可能還親自動手做過各式各樣的實驗，對於科學史上一些著名的科學實驗或許也都還有所耳聞。但是什麼是科學實驗，恐怕多數人還是說不出個子醜寅卯。例如，很多人在討論中醫問題時都自信地說：中醫已經經歷過幾千年的人體試驗了，因此是科學（東方科學，也有人說是經驗科學或者超科學），不需要西醫再來檢驗。其實，這裡他們可能是把科學實驗和科學觀察混為一談了。
在馬克思主義哲學裡，科學觀察和科學實驗是兩個彼此聯繫但相互獨立的概念。科學觀察是指「人們有目的、有計劃地感知和描述客觀事物的一種科學認識方法」，而科學實驗則是「人們為實現預定目的，在人工控制條件下研究客體的一種科學方法」。表面上看，科學觀察和科學實驗都是人們有目的有計劃的活動（這是很多人搞不清楚二者區別的原因），而且科學觀察還是科學實驗的重要基礎，但科學實驗和科學觀察還是存在本質的不同，不同之處在於科學實驗具有如下特殊作用：
「純化」作用。為了突出研究客體的某一屬性或活動過程，可以排除不必要的因素以及外界的影響，以便使觀察在純粹條件下進行；「重組」作用。為了探求因果關係,在實驗中可以選取適當的因素進行不同的組合，以便系統地觀察各因素之間的對應關係；「強化」作用。在實驗室中，可以把客體置於一些超常條件下，如超高溫、超低溫、超高壓、高真空等,以觀察其性能及變化規律；「模擬」作用。在科學實驗中，可利用不同客體在結構、功能、屬性和關係上的相似性，創造各種人工模型去模擬一些複雜的難以控制的，或者「時過境遷」、不易再現的研究對象，以探索其規律。
如果說上述論述過於抽象不好理解（這幾點摘自《中國大百科全書·哲學卷》），那麼我舉一個實例來說明一下。不好意思，還是來自西方的一個例子。眾所周知，在古希臘亞里斯多德物理學（如果可以稱為物理學的話）體系裡，重物的下落要快於輕物。顯然，這條規律來自於自然狀態下的觀察。但是，如果我們使用不同質量的鉛球，在同一高度讓其同時下落，則會觀察到兩個鐵球幾乎同時落地。這裡「使用不同質量的鉛球，在同一高度讓其同時下落」，就是一種「人工控制條件下研究客體」的方法，換言之，科學實驗方法。這個例子有助於我們把握科學觀察和科學實驗之間的區別。
同樣，給病人吃了藥，然後看看病好了沒有，這屬於科學觀察範疇；而選取病情相同或相似的病人，隨機分成兩群，一群吃藥，一群吃安慰劑，然後分析對比兩群人的病情變化情況，就屬於科學實驗範疇。
中國傳統醫學擁有長達幾千年的歷史，這一點沒有人否認。但是，這幾千年與病痛作鬥爭的歷史只是觀察的歷史，並非幾千年科學實驗的歷史。因此，中醫理論迄今為止基本上還是沒有經過科學實驗驗證的，我們並不能把它當成科學。
順便說一下，我們經常說「實踐是檢驗真理的唯一標準」，科學實驗是實踐的重要形式之一，但科學觀察並不屬於實踐範疇。經驗之所以不是真理，就在於它來源於觀察，也由觀察來檢驗，而觀察並非實踐的緣故。有人曾提出一個概念，叫做「經驗科學」，這一概念只能反映出他還沒有認識到經驗和科學之間的本質差異。