การควบคุมทางวิทยาศาสตร์ (อังกฤษ: scientific control) หรือ กลุ่มควบคุมทางวิทยาศาสตร์ เป็นการทดลอง หรือการสังเกตการณ์อันหนึ่ง ที่ทำเพื่อใช้เปรียบเทียบกับกลุ่มทดลองว่า การกระทำหรือความต่างอย่างอื่นที่มีในกลุ่มทดลองแต่ไม่มีในกลุ่มควบคุม มีผลต่างต่อกลุ่มทดลองอย่างไร[1] หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่งก็คือ เป็นกลุ่มที่ทำเพื่อลดผลต่างของตัวแปรอื่น ๆ ยกเว้นตัวแปรอิสระเดียวที่เป็นประเด็นการศึกษา[2] เป็นวิธีการที่เพิ่มความน่าเชื่อถือของผลต่างที่พบ (ที่ควรจะเกิดจากความต่างของตัวแปรอิสระอย่างเดียว) บ่อยครั้งโดยเปรียบเทียบค่าวัดจากกลุ่มควบคุมและค่าวัดในกลุ่มอื่น ๆ กลุ่มควบคุมทางวิทยาศาสตร์เป็นส่วนของระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์ยกตัวอย่างกลุ่มควบคุม (บางครั้งเรียกว่า กลุ่มควบคุมของการทดลอง) ที่ใช้ตรวจสอบผลของปุ๋ย โดยให้ปุ๋ยกับพืชเพียงครึ่งเดียวในแปลงพืชที่ไม่ได้รับปุ๋ยก็คือกลุ่มควบคุม เพราะว่าเป็นกลุ่มแสดงระดับการเติบโตพื้นฐาน ที่จะใช้เปรียบเทียบกับพืชที่ใส่ปุ๋ยถ้าไม่มีกลุ่มควบคุม การทดลองจะไม่สามารถกำหนดได้ว่า พืชที่ใส่ปุ๋ย โตได้ "ดีกว่า" พืชที่ไม่ใส่หรือไม่ในการทดลองสมบูรณ์แบบ ตัวแปรทั้งหมดจะมีการควบคุม (คือโดยเปรียบเทียบค่าวัดต่าง ๆ กับกลุ่มควบคุม) และดังนั้น ถ้าตัวแปรอื่น ๆ ควบคุมได้อย่างที่คาดหวัง ก็จะสามารถสรุปได้ว่า การทดลองนั้นดำเนินไปอย่างที่ตั้งใจ และผลที่พบในการทดลอง มาจากความต่างของตัวแปรอิสระที่เป็นประเด็นศึกษาซึ่งก็คือ เป็นวิธีการที่ทำให้ผู้ทำงานอ้างได้ว่า "สถานการณ์ 2 อย่างเหมือนกันทุกอย่าง จนกระทั่งปัจจัย ก เกิดขึ้น และเนื่องจากปัจจัย ก เป็นความแตกต่างอย่างเดียวที่มีในสองสถานการณ์ ผลที่พบจึงเกิดจากปัจจัย ก"