任何一項心理學實驗都必須明確地或內隱地面對一繫列的問題，如關鍵概念的定義、被試以及實驗條件的樣本、測量、誤差的控制、設計與統計等。《北京大學心理學教材：心理實驗研究基礎》在收集各心理學領域豐富的文獻基礎上，分析這些問題井給出一些可能的解決方法。

《北京大學心理學教材：心理實驗研究基礎》的目的不是對各個領域的研究加以總結，而是討論怎樣纔能做好心理實驗研究。傳統的顯著性檢驗方法長期以來受到嚴厲批評，《北京大學心理學教材：心理實驗研究基礎》對此給予足夠的重視，並進而分析的方法。實驗研究越來越多地應用於醫療、臨床、商業等領域，但由於在這些領域不能對相關因素進行精準的控制，因而不能襲用實驗室的設計方法，《北京大學心理學教材：心理實驗研究基礎》有一章介紹準實驗設計來解決此類問題。實驗研究的結論必然涉及因果關繫，測量是用數字來代表某事物，這些屬於科學哲學問題，《北京大學心理學教材：心理實驗研究基礎》用兩章篇幅分別加以討論。計算機在心理學研究中得到了深入與廣泛的應用，心理學與腦科學的結合是當前心理學發展的趨勢，腦成像技術正越來越多地應用於人類與動物被試，《北京大學心理學教材：心理實驗研究基礎》有兩章“計算機與心理學研究”和“功能磁共振成像”給予介紹。