一般来说，在设计中应该明确3个要素：实验因素、实验对象和实验效应。
（1）实验因素
实验因素亦称为处理因素，是指研究者根据研究目的在实验中需要观察并阐明其效应的因素。影响实验结果的因素很多，实验设计时应该抓住实验中的主要因素，明确处理因素和非处理因素。处理因素要标准化，要选用适当的设计方案来控制重要的非处理因素的影响，以便有效地控制和估计误差。
（2）实验对象
实验对象亦称为受试对象，是处理因素作用的客体。受试对象的选择在医学实验中十分重要，对实验结果有重要影响，受试对象应满足两个基本条件：对处理因素敏感；反应必须稳定。
同时受试对象还应具有明确的标准，实验进行前还必须对研究对象的筛选条件做严格的规定，即明确纳入标准与排除标准，以保证它们的同质性。
（3）实验效应
实验效应是实验因素作用于受试对象后产生的变化。实验效应通过实验中所选用的指标来体现。反映实验效应的观测指标称为效应指标。选用的效应指标与要反映的问题之间应具有较高的关联性、有效性、精确性、客观性、特异性、敏感性和稳定性。
效应指标有主观指标与客观指标之分，主观指标由患者回答或医生定性判断来描述观察结果，客观指标则借助仪器等手段进行测量来反映观察结果。主观指标易受研究者和受试对象心理因素影响，因此，在选用指标时应尽量选用客观的、定量的指标。
