随机区组设计又称随机单位组设计、配伍组设计。
它实际上是配对设计的扩展，也可看成是1：m对设计。它通常是将受试对象按性质（如动物的性别、体重，病人的病情、性别、年龄等非实验因素）相同或相近者组成b个区组（或称单位组、配伍组），医学教|育网搜集整理每个区组中的k个受试对象分别随机分配到k个处理组中去。其区组因素可以是第二个处理因素，也可以是一种非处理因素。
随机区组设计的优点是每个区组内的k个受试对象有较好的同质性，因此组间均衡性也较好。比完全随机设计减少了误差，因而更容易察觉处理组间的差别，提高了实验效率。缺点是要求区组内受试对象数与处理数相等，实验结果中若有数据缺失，统计分析较麻烦。
