Эта стадия завершает экспериментальное исследование. Здесь исследователь проводит общий анализ достигнутых результатов. В ходе непосредственной экспериментальной работы часто трудно бывает уяснить суть происходящего, увидеть ее за сочетанием факторов и изменением переменных, а ведь для науки важны не эмпирические данные сами по себе, в чистом виде, а стоящие за ними смыслы, их теоретическая ценность. Именно осмысление проведенного исследования, т.е. содержательная интерпретация первичного материала, и составляет задачу третьей стадии. Прежде всего исследователь оценивает сами полученные данные — насколько они отвечают статистическим требованиям, не содержат ли они систематические ошибки и артефакты (искусственно произведенные лабораторные эффекты, не имеющие объективного значения). Далее исследователь производит сопоставление исходной гипотезы с полученными данными. В случае расхождения приходится решать вопрос либо о необходимости скорректировать исходные теоретические положения, либо о достоверности экспериментального исследования. Таким образом, исследователь принимает решение о дальнейшей экспериментальной деятельности: считать ли основную часть работы завершенной, а цель эксперимента— достигнутой, или провести дополнительный сбор информации и перейти к планированию новой серии исследований, а работу считать неудачной и требующей повторного выполнения и т.п.
На этой стадии изучаемый объект как бы восстанавливается во всей полноте связей тех его отдельных сторон, которые были искусственно вычленены и разделены в эксперименте. Исследователь должен обобщить полученные данные и сформулировать выводы, которые станут основой для последующих исследований. Следует отметить, что, хотя в нашем предыдущем изложении экспериментальное исследование было упрощенно представлено как линейная последовательность этапов, в реальности соотношение этих стадий между собой более сложное. Стадии экспериментального исследования не только логически связаны между собой, но и хронологически пересекаются в реальной научной практике, часто плавно переходя один в другой, так что провести строгое разграничение этапов не всегда представляется возможным. Например, не такой уж редкой является та ситуация, когда ученый в ходе самого исследования оказывается вынужден менять его план и цели, т.е. возникает потребность пересмотреть стадию планирования эксперимента. В целом экспериментальное исследование протекает скорее циклически.