随机化是指每个受试单位以概率均等的原则，随机地分配到实验组与对照组。例如将30只动物等分为3组，对其中每只动物来说，分到甲组、乙组、丙组的概率都应是三分之一。如果违背随机的原则，不论是有意或无意的，都会人为地夸大或缩小组与组之间的差别，给实验结果带来偏性。例如在营养学研究中，有的以实验动物体重增加情况作为饲料营养价值高低的标志。但体重的增加还同动物健康状况、食量大小等因素有密切关系。如果在实验研究之前，实验者希望某组获得较理想的结果，于是将那些雄性的、健康状况最佳的、食量最大的动物都分到该组，这就是有意夸大了组间差别，必须造成实验结果虚假和不稳定。为了避免此类偏性，随机化就是一个重要手段。如本例，要求分配到各组的动物必须性别相同，体重相近，健康状况相似。总之要使各处理组非实验因素的条件均衡一致，以抵消这些非实验因素对实验结果的影响。强调实验设计要遵守随机化原则，还有一个理由，就是只有合乎随机原则的资料才能正确应用数理统计上的各种分析方法，因为数理统计各种理论公式都是建立在随机化原则基础上的。那些事先加入主观因素，以致不同程度失真的资料，统计方法是不能弥补其先天不足的，得出的结论也必然是错误的。