一般來說，實驗設計的類型，依按分類標準的不同而不同。醫學研究中，常見的實驗設計類型是按研究對象分組情況進行分類的，主要分為：完全隨機設計、配對設計、隨機區組設計、重複測量設計和析因設計等。下面，藍譯編譯就這些實驗設計類型做簡要說明。
一、完全隨機設計。是指將一個研究樣本隨機分為兩個或兩個以上獨立組別而進行的試驗研究，也稱為成組設計。該設計簡單易實施，但要求組內個體變異小，組間均衡可比，特別是混雜因素在各組問的作用應一致。為此，完全隨機設計多用於實驗性研究，而對於臨床試驗研究則往往需要對研究對象有較嚴格的篩選條件及有較大的樣本量作保證才行。
二、配對設計。是將研究對象按一定條件配成對子，再將每對中的兩個研究對象隨機分配到不同的處理組而進行的試驗研究。配對設計的優點是抽樣誤差小、實驗效率高、所需樣本量小，缺點是當配對條件未能嚴格控制配對欠佳時，反而會降低效率。配對的因素主要為可能影響實驗結果的主要非處理因素。配對設計的主要情形有：同一研究對象接受兩種不同的處理；將條件相同或相近的兩個受試對象配成對子，分別接受兩種不同的處理。
三、隨機區組設計。隨機區組設計可看作是配對設計的擴展形式，它是先將條件相近的多個研究對象配成一配伍組，每個配伍組的研究對象數取決於處理組的組數。然後將每個配伍組中的研究對象按隨機化方法分配到多個處理組中，給予不同的處理。它要求配伍組間個體差異越大越好，配伍組內個體差異越小越好。隨機區組設計可以增強各處理組間的均衡性，提高研究的效率。
四、重複測量設計。在醫學、生物學研究中，重複測量設計較為常見，多指在給予一種或多種處理後，在多個時間點上對同一個受試對象的效應指標進行重複觀察。它是探討同一個研究對象在不同時間點某指標的變化情況。重複測量設計不等同於隨機區組設計，在重複測量設計中，處理因素在區組間是隨機分配的，但區組內的各時間點往往是固定的，不能隨機分配。而隨機區組設計中，處理只在區組內隨機分配，同一區組內的受試對象獨立並接受的處理各不相同。
五、析因設計。是指將兩個或多個處理因素的各水平進行組合，對各種可能的組合進行評價，可用於分析各處理因素的主效應以及各因素間的交互作用，具有全面而高效的優點。但它要求各個處理組內的受試對象數相等且每組至少有兩個，否則無法分析因素間的交互作用。最簡單且常用的析因設計是2×2的形式，如有A和B兩個處理，2×2的析因設計則為：單獨A處理，單獨B處理，A和B同時處理，既無A處理又無B處理。這樣，受試對象隨機分為4組，分別接受上述的4種形式的處理。