Методология экспериментальной психологии основывается на следующих принципах: 
1. Принцип детерминизма. Его суть сводится к тому, что все психические явления предопределены взаимодействием организма с внешней средой. Экспериментальная психология исходит из того, что поведение человека и психические явления являются следствием каких-либо причин, то есть принципиально объяснимы. (Что бы ни происходило, это имеет свои причины). Без причинных связей исследования были бы невозможны. 
2. Принцип объективности. Экспериментальная психология считает, что объект познания независим от познающего субъекта; объект принципиально познаваем через действие. Возможна независимость познания объекта от субъекта. Психологические методы позволяют объективно познавать реальность. Цель – максимально объективизировать сознание. Методы математической статистики позволяют сделать знания объективными. 
3. Принцип единства физиологического и психического. Жесткого разрыва между физиологическим и психическим не существует. Нервная система обеспечивает возникновение и протекание психических процессов, однако сведение психических явлений к физиологическим процессам невозможно. С одной стороны психическое и физиологическое представляют собой некоторое единство, но это не тождество. 
4. Принцип единства сознания и деятельности. Говорит о том, что нельзя отдельно изучать поведение, сознание и личность; все взаимно переплетено. Леонтьев: Сознание деятельно, а деятельность сознательна. Экспериментальный психолог изучает поведение, которое образуется при тесном взаимодействии личности с ситуацией. Выражается следующей функцией: R=f(P,S), где R — поведение, P — личность, а S — ситуация. В русской психологии существует разделение: 
- Принцип единства личности и деятельности; 
- Принцип единства сознания и личности. 
5. Принцип развития. Также известен, как принцип историзма и генетический принцип. Развитие – всеобщее свойство материи; мозг – тоже результат длительного эволюционного развития. Согласно данному принципу психика субъекта — результат продолжительного развития в филогенезе и онтогенезе. Принцип подчеркивает, - любое наше функционирование бесконечно и зависит как от стимулов внешней среды, так и от воздействия социальных и исторических факторов. 
6. Системно-структурный принцип. Любые психические явления должны рассматриваться как целостные процессы. (Воздействие производится всегда на психику в целом, а не на какую-то изолированную её часть.) Принцип утверждает, что все психические явления следует рассматривать как включенные в иерархическую лестницу, в которой нижние этажи управляются высшими, а высшие включают в себя нижние и опираются на них. Нельзя в человеке отдельно рассматривать внимание, темперамент и… вне зависимости от всего остального и друг от друга. 
7. Принцип фальсифицируемости — предложенное К. Поппером требование наличия методологической возможности опровержения теории, претендующей на научность, путём постановки того или иного принципиально возможного реального эксперимента.