3.1.1.1. Ngun tắc khơng lấy tồn bộ các trạng thái đầu vào.
Việc lấy toàn bộ trạng thái đầu vào của thông số ảnh hưởng sẽ làm cho khối lượng tăng lên đến mức khơng thể thực hiện được. Vì vậy, bắt buộc phải giảm số mức biến đổi của các thồng số vào sao cho số điểm thí nghiệm là chấp nhận được. Trong quy hoạch thực nghiệm thường chọn số mức biến đổi là 3 hoặc 5, sự lựa chọn này gắn liền với sự lựa chọn dạng hàm chỉ tiêu.
3.1.1.2. Nguyên tắc phức tạp dần mơ hình tốn học.
Nguyên tắc này nhằm đảm bảo tính hiệu quả của thực nghiệm với mức độ chính xác phù hợp của mơ hình.
Đầu tiên tiến hành với một số ít thí nghiệm để có được mơ hình đơn giản, rồi kiểm tra mơ hình (độ tương thích, khả năng làm việc của mơ hình), nếu đạt thì dừng lại. Nếu khơng đạt thì tiến hành những thí nghiệm mới bổ sung để nhận được
mơ hình phức tạp hơn. Quá trình này được lặp lại đến khi đạt yêu cầu thì dừng lại. Cơ sở để kiểm tra mơ hình là phân tích phương sai và phân tích hồi quy.
3.1.1.3. Nguyên tắc đối chứng với nhiễu.
Khi xây dựng mơ hình thì độ chính xác của nó cần lấy tương xứng với mức độ các nhiễu ngẫu nhiên sao cho sai số hệ thống có thể tương xứng với giá trị của trường nhiễu.
Trong cùng một điều kiện, mức độ nhiễu càng nhỏ thì mơ hình càng phải chính xác (thường là càng phải phức tạp hơn). Ngược lại nhiễu càng lớn thì mơ hình đơn giản hơn sẽ có khả năng làm việc tốt hơn.
3.1.1.4. Nguyên tắc ngẫu nhiên hóa.
Nguyên tắc này quy định trình tự ngẫu nhiên của các thí nghiệm, như vậy sẽ đảm bảo được tính đại diện của bộ chọn tức là đảm bảo khả năng nghiên cứu tính chất của cả tập hợp trên cơ sở nghiên cứu bộ chọn.
3.1.1.5. Nguyên tắc tối ưu của quy hoạch thực nghiệm.
Kế hoạch thực nghiệm phải có những tiêu chuẩn tối ưu nào đó theo quan điểm của một hay một nhóm các tiêu chuẩn tối ưu đã xác định trước của kế hoạch loại này. Các tiêu chuẩn đều theo xu hướng chung là ít thí nghiệm hơn, nhiều thơng tin hơn, kết quả thu được có chất lượng hơn.