All’interno dell’ergonomia cognitiva e degli studi sulla "human-computer interaction (HCI), gli esperimenti vengono condotti con riferimento ad aspetti specifici della progettazione dell'interfaccia utente. La caratteristica fondamentale degli studi sperimentali risiede nel fatto che lo sperimentatore può manipolare un certo numero di fattori del progetto e studiarne gli effetti su vari aspetti della performance dell'utente. Vengono manipolati pochi fattori in modo da poter stabilire la relazione causale tra la manipolazione e la performance dell'utente. Gli studi sperimentali hanno alla base un'ipotesi che prevede gli effetti attesi e si concludono con delle analisi statistiche dei dati raccolti. Un problema tipico può essere ad esempio quello di decidere se usare un "mouse" o un "touch screen" come strumento di input per un determinato sistema. La procedura consiste nel costruire due prototipi che differiscono appunto per lo strumento di input utilizzato e chiedere ad utenti rappresentativi di eseguire con questi strumenti uno stesso compito (ad esempio selezionare gli "item" da un "menu"). In base alle misure ottenute, oggettive di perfomance e soggettive di soddisfazione, può essere scelta l'alternativa migliore.

Sebbene la valutazione sperimentale sia un metodo di valutazione efficace, nello stesso tempo è anche un metodo che richiede molte risorse, per cui molto spesso, quando gli esperimenti vengono utilizzati nella progettazione dell'interazione uomo-computer, la procedura viene adattata. A questa categoria appartiene il test di usabilità. Lo scopo è quello di testare l'interfaccia rispetto a degli obiettivi di usabilità stabiliti all'inizio del progetto. La procedura seguita è "semi-scientifica", in quanto si cerca di rispondere alle necessità pratiche della progettazione e dello sviluppo. Come negli esperimenti tradizionali la misurazione è importante ma, a differenza di questi, non è in genere possibile controllare le variabili che non sono direttamente di interesse.

Nello specifico i passi sono:

	definire gli obiettivi di usabilità in modo misurabile;
	stabilire i livelli di usabilità che devono essere raggiunti;
	analizzare l'impatto di possibili soluzioni di progettazione;
	incorporare il feedback derivato dagli utenti nella progettazione del prodotto;
	iterare la sequenza progettazione-valutazione-progettazione fino a raggiungere i livelli pianificati.

L'enfasi è posta sul monitoraggio, in ambiente controllato, della performance di uno specifico gruppo di utenti in compiti standard attentamente costruiti (benchmark task). Questi compiti sono spesso più lunghi delle prove usate nella maggior parte degli esperimenti scientifici ma più limitati se confrontati ai compiti delle situazioni reali.

Oltre ai dati riguardanti la performance, vengono rilevate anche le opinioni degli utenti utilizzando questionari e interviste al termine della sessione di test. I dati di performance e i dati soggettivi espressi in forma quantitativa vengono utilizzati per confrontare i livelli raggiunti con quelli pianificati (Whiteside e altri, 1988).

Esempi di misure quantitative sono:

	tempo di apprendimento di un'attività;
	tempo di completamento dell'attività;
	percentuale di utenti che completano con successo l'attività entro un certo tempo;
	numero medio di errori per attività;
	tempo medio richiesto per risolvere le situazioni di errore;
	numero di riferimenti alla documentazione o all'help;
	tempo impiegato in questi riferimenti;
	richieste di aiuto.