โดยหลักแล้ว ถ้าการวัดค่าในการทดลองมีความคมชัด (resolution หรือการแยกชัด) ที่ R {\displaystyle R} และถ้าผู้ทำการทดลองทำการวัดที่เป็นอิสระต่อกันและกัน N {\displaystyle N} ครั้งค่าเฉลี่ยทั้งหมดของค่าวัดจะมีความคมชัดที่ R / N {\displaystyle R/{\sqrt {N}}} (ซึ่งเป็น central limit theorem ของสถิติศาสตร์)นี่เป็นเทคนิคการทดลองที่สำคัญ เพื่อลดระดับความสุ่มของผลการทดลองคือ โดยใช้การวัดค่าหลาย ๆ ครั้งที่เป็นอิสระต่อกันและกันทางสถิติแล้วใช้ค่าเฉลี่ย แต่ว่า มีหลายเหตุผลที่ความอิสระของการวัดค่าต่าง ๆ อาจจะไม่มีซึ่งถ้าไม่มีแล้วค่าเฉลี่ยอาจจะไม่ได้มีคุณภาพที่ดีกว่าแต่อาจจะเป็นการสะท้อนถึงสหสัมพันธ์ที่มีระหว่างค่าวัดต่าง ๆ และความที่ไม่มีอิสระต่อกันและกัน

เหตุที่สามัญที่สุดของความไม่เป็นอิสระคือ systematic error (ความผิดพลาดเป็นระบบ)คือความผิดพลาดที่มีอิทธิพลต่อการวัดทั้งหมดเท่า ๆ กัน ทำให้ค่าวัดต่าง ๆ มีระดับสหสัมพันธ์สูง ดังนั้น ค่าเฉลี่ยจึงไม่ได้ดีกว่าค่าวัดค่าหนึ่ง ๆความเอนเอียงของผู้ทำการทดลองอาจเป็นเหตุอย่างหนึ่งของความไม่เป็นอิสระ

ในวิทยาศาสตร์การแพทย์ต่าง ๆ

ความซับซ้อนของระบบต่าง ๆ เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต และความเป็นไปไม่ได้ทางจริยธรรมที่จะทำการทดลองโดยมีกลุ่มควบคุมอย่างเต็มรูปแบบ ในสัตว์บางสปีชีส์หรือในมนุษย์เป็นแหล่งกำเนิดของความเอนเอียงของผู้ทำการทดลองที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง และยากที่จะควบคุมได้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่กำลังศึกษาและการกำจัดต้นเหตุของความเอนเอียงต่าง ๆ อย่างเป็นระบบโดยพยายามตรวจจับตัวแปรสับสน (confounding factor) เป็นวิธีเดียวที่สามารถทำให้แยกแยะความสัมพันธ์กันระหว่างเหตุและผลที่แท้จริงได้วิทยาการระบาดเป็นศาสตร์ที่มีการศึกษาเกี่ยวกับความเอนเอียงของผู้ทำการทดลองมากที่สุด เทียบกับสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ๆ

งานศึกษาการรักษาโรคโดยพลังจิต (Spiritual Healing) แสดงให้เห็นว่า การออกแบบงานศึกษาสามารถทำให้เกิดความเอนเอียงของผู้ทำการทดลองในผลงานได้คือ มีการเปรียบเทียบงานศึกษาสองงานที่พบว่า ความต่างกันที่สุขุมเล็กน้อยสามารถมีผลลบต่อผลงานการศึกษาความแตกต่างที่ว่าก็คือผลที่คาดหวัง ว่าจะมีผลบวกหรือลบ แทนที่จะแสดงว่าเป็นผลบวกหรือผลว่าง (neutral)

มีงานวิจัยที่เผยแพร่ใน Journal of the Royal Society of Medicine (วารสารราชสมาคมแพทยศาสตร์) ในปี ค.ศ. 1995[6] ที่ศึกษาผลของการรักษาโรคโดยพลังจิต โดยใช้ค่าการเจริญเติบโตของเมล็ดผักกาดเป็นตัวแปรอิสระ เพื่อที่จะกำจัดปรากฏการณ์ยาหลอกงานวิจัยนี้แสดงผลบวก เพราะว่าตัวอย่างที่ได้นั้นเป็นไปตามความตั้งใจของผู้ทำการรักษาด้วยพลังจิตว่า ต้องการให้การรักษา "เกิดขึ้น" หรือ "ไม่เกิด"แต่เพราะว่าผู้ทำการรักษาเป็นคนรู้จักกับผู้ทำงานทดลอง ดังนั้น จึงมีการเพ่งเล็งว่า อาจจะมีความเอนเอียงของผู้ทำการทดลองมีงานทดลองโดยสุ่มและมีกลุ่มควบคุมที่เผยแพร่ในวารสาร Pain (ความเจ็บปวด) ในปี ค.ศ. 2001 ต่อมา[7] ซึ่งตรวจสอบประสิทธิผลของการรักษาโดยใช้พลังจิต (ทั้งระยะไกลและต่อหน้า) สำหรับการบำบัดความเจ็บปวดเรื้อรังในคนไข้ 120 คนซึ่งมีการให้ผู้เลียนแบบสังเกตผู้ทำการรักษาว่าทำอะไร แล้วเลียนแบบท่าทางการรักษากับกลุ่มควบคุม โดยมีการนับถอยหลังทีละ 5 ตัวเลขในขณะที่ทำท่าทาง ซึ่งถือว่าเป็นความตั้งใจแบบ "ว่าง" (neutral) ไม่ใช่ความตั้งใจแบบ "ไม่รักษา"งานวิจัยพบว่า ทั้งกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุมมีระดับความเจ็บปวดที่ลดลงแต่ว่า

ไม่มีความแตกต่างโดยนัยสำคัญทางสถิติ ระหว่างกลุ่มรักษาและกลุ่มควบคุม...

(จึง)มีการสรุปว่า ผลโดยเฉพาะของการรักษา (ด้วยพลังจิต) ต่อหน้าหรือไกล ๆ เกี่ยวกับความเจ็บปวดเรื้อรัง ไม่สามารถที่จะแสดงได้

ในวิทยาศาสตร์กายภาพ

ถ้าข้อมูลสัญญาณที่ต้องการจะวัด จริง ๆ แล้วเล็กว่าแม้แต่ความคลาดเคลื่อนโดยการปัดเศษ (rounding error) และข้อมูลนั้นได้จากค่าเฉลี่ยของค่าวัดเป็นจำนวนมาก (over-averaged)ก็อาจจะมีการพบผลบวกในค่าเฉลี่ยนั้น แม้ว่าจริง ๆ แล้วผลบวกนั้นไม่มี (และเครื่องมือวัดที่แม่นยำกว่านั้นก็จะแสดงอย่างเป็นข้อสรุปได้ว่า ผลบวกนั้นไม่มี)

ตัวอย่างเช่น ถ้างานกำลังสืบหาค่าบางอย่างที่มีสมมติฐานว่าจะเปลี่ยนไปตามดาราคติ (sidereal variation)และมนุษย์ที่รู้เวลาดาราคติ (sidereal time) ของค่าที่วัด เป็นผู้ทำการปัดเศษและค่าวัดเป็นร้อย ๆ จะได้รับการเฉลี่ยเพื่อแสดงข้อมูลสัญญาณ (คือความแตกต่างกันของค่าที่วัดตามดาราคติ) ที่มีค่าเล็กกว่าความคมชัด (resolution) ของเครื่องวัด ก็เป็นเรื่องที่ชัดว่า ข้อมูลสัญญาณบวกที่พบอาจจะมาจากการปัดเศษที่ไม่ได้ทำอย่างสุ่ม และไม่ได้มาจากเครื่องมือจริง ๆ ในกรณีเยี่ยงนี้ การทำการทดลองแบบบอดทางเดียวจะป้องกันปัญหาได้คือถ้ามนุษย์ผู้ทำการปัดเศษไม่รู้เวลาดาราคติของค่าที่วัดถึงแม้ว่า การปัดเศษจะไม่ได้ทำแบบสุ่ม แต่การทดลองนี้จะไม่ทำให้เกิดค่าแตกต่างที่ไม่จริง

ในนิติวิทยาศาสตร์

ความเอนเอียงของผู้ทดลองมีมูลฐานมาจากความโน้มเอียงทั่วไปของมนุษย์ ที่จะตีความข้อมูลให้คล้องจองกับความคาดหมายของตน[8] ความโน้มเอียงเช่นนี้มีโอกาสสูงที่จะบิดเบือนผลการทดลองทางวิทยาศาสตร์ เมื่อข้อมูลที่ได้ไม่ชัดเจนและตัวนักวิทยาศาสตร์ได้รับอิทธิพลที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทดลอง ที่จูงใจให้เกิดอารมณ์และความต้องการในผลบางอย่าง[9] แม้ว่าทั่ว ๆ ไป คนจะไม่ทราบว่าเป็นเช่นนี้ ผู้วิเคราะห์ดีเอ็นเอเพื่อเป็นหลักฐานทางนิติ บ่อยครั้งต้องแก้ความไม่ชัดเจน (ของข้อมูลดีเอ็นเอที่ได้)โดยเฉพาะเมื่อต้องตีความหมายตัวหลักฐานที่ยากต่อการวิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น

• มีดีเอ็นเอมาจากหลายคน
• เป็นดีเอ็นเอที่เริ่มเสื่อมสภาพแล้ว
• มีตัวอย่างน้อย

ดังนั้น หลักฐานทางนิติที่ได้จากการตรวจดีเอ็นเอจะสมบูรณ์ได้ก็ต่อเมื่อปัญหาความเอนเอียงของผู้สังเกตมีน้อยที่สุด[10]