行为改变实验方法以应用行为分析法为根基，因此首先接受了斯金纳所采用的“单一个案实验设计模式”，其基本方法是在非实验操作情境和实验操作情境之中，对个体在两种情况下因变量的表现的连续测量结果进行比较。这一模式强调利用单一被试也能评估自变量与因变量之间的关系，弥补了传统个案研究中存在的描述性的、不能重复、缺乏实验科学的严格性等方面的不足。之后，经过许多心理学者和精神科医生的临床实验、研究，他们创造性地确立了“应用行为分析法”的基本实验设计模式，提出了实用、科学、便于操作的“倒返实验设计”“多重基线设计”和“逐变标准设计”三种个案实验设计模式。这些实验模式具有如下特点。

（一）测量的可靠性

精确的测量对行为改变中的实验设计起着决定性的作用。因此，研究者所收集的代表着行为者各个方面的资料，都应使可能对效度产生任何影响的因素能被合理地排除。

（二）测量的重复性

行为改变的实验方法与其他实验不同的主要特点是，个体某方面的行为要被测量很多次，并且会采用同样的测量方法。

（三）情境的描述性

研究者（或观察者）应提供所有情境下观察到的个体行为，并应对这些行为进行精确而详细的描述。为了强化内在与外在效度，这样的描述还应满足能够被应用于其他个体的要求。

（四）基准的持续性与目标的稳定性

在自然情境下观察目标行为，直至达到稳定性，这段时间叫作基准。研究者做的实验处理，应随着情境改变而发生，并且要求持续时间应能使目标行为达到足够的稳定性。