Un plan d'expérience décrit "comment" les différents essais de l'étude seront réalisés de façon à permettre de répondre à l’objectif de l’étude avec une précision maximum et à un "coût" minimum. Par "comment" on entend la définition du but et des conditions de l'expérience, des facteurs à faire varier, des unités expérimentales, du nombre d'observations à réaliser et de leur leur ordre, du dispositif expérimental, etc.