Kõrvaline muutuja on sõltumatu muutuja, mis võib lisada katsele müra või moonutada tulemusi, häirides valitud sõltumatu muutuja mõju sõltuvale muutujale. Teaduslikes katsetes on muutujad tugevalt kontrollitud, kuid pehmemates teadustes, näiteks eksperimentaalpsühholoogias, on raskem eristada neid omadusi, mis peavad olema konstantsed, neist, mis peavad iga katsega muutuma. Katsete kavandamise eesmärk on vähendada nii palju kui võimalik kõrvaliste muutujate mõju.
Kõrvalisi muutujaid on kolme tüüpi: subjekt, eksperimentaalne ja situatsiooniline. Õppeaine muutuja on mis tahes muutuja, mis on omane uuritavale inimesele: näiteks vanus, tervis, meeleolu ja füüsilised omadused. Eksperimentaalsed muutujad on need, mis on sisse viidud psühholoogi või muu psühholoogilisi teste läbi viiva vaatleja erapoolikuse tõttu. Keskkonnamuutujad tulenevad keskkonnateguritest, nagu katsealuse mis tahes segamine tema ümbrusest: halb valgustus, mürasaaste või muud testimise häired. Kui kõrvaline muutuja on potentsiaalselt mõjukas, võib seda hoida kõigi katsealuste puhul konstantsena või testis osalejate hoolika valiku abil saab leida potentsiaalselt kahjuliku kõrvalise muutuja kõrge kuni madala intensiivsusega spektri.
Näide psühholoogilisest eksperimendist, mida kõrvaline muutuja võib kahjustada, on lause lõpetamine. Õpilasel, kelle intelligentsuskoefitsient (IQ) on teada, palutakse lõpetada lausejupp. Seejärel märgitakse iga inimese kohta üles sõnade arv, mida ta lause lõpetamiseks kasutab. Psühholoog uurib, kas sõltumatu muutuja IQ mõjutab sõnade arvu, mida õpilane lause lõpetamiseks kasutab, sõltuv muutuja. Üksikisiku tulemusi moonutav kõrvaline muutuja võib olla see, kas õpilane sõi sel päeval hommikusööki, kui külm katseasutuses oli või kui sageli prokurör katse ajal kulmu kortsutas.
Kui teadlane valib katses sõltumatu muutuja, sõltub ootamatute kõrvaliste muutujate käitumine mõnikord sõltumatu muutuja intensiivsusest. Sellise olukorra näide on nn segav muutuja. Sellise muutuja näiteks võib olla katsealuse vaatenurk. Näiteks kui katsealused koosnevad nii meestest kui ka naistest, mõjutavad nii loodus kui ka kasvatus nende vaatenurka testile. Mõned võivad olla nõutava eksperimentaalse käitumisega rahul, teised aga mitte või mõnel on testi ja oodatavate tulemuste kohta eelteadmised, teised aga mitte.