Ai partecipanti è stato detto che avrebbero aiutato in un "esperimento di apprendimento". Il partecipante giocava il ruolo di un "insegnante" in cui doveva fare domande al "discente". Ogni volta che l'allievo sbagliava una domanda o non rispondeva, l'insegnante doveva premere un interruttore per dare all'allievo una scossa elettrica. Il voltaggio aumentava ogni volta. Nella versione originale dell'esperimento, l'insegnante e lo studente erano in stanze separate, ma potevano parlarsi attraverso il muro.
In effetti, le scosse elettriche erano finte. Gli "studenti" erano in realtà attori, che fingevano solo di soffrire. Man mano che le "scosse" aumentavano, le loro grida di dolore diventavano più forti. Protestavano, sbattevano il muro e smettevano di rispondere alle domande. Le scosse alla fine raggiunsero livelli che sarebbero stati mortali se fossero state reali. A questo punto, l'allievo tacque.
Molto è stato fatto per ingannare i soggetti a pensare che fosse reale. Quando arrivarono, fu detto loro che l'attore era un altro volontario e che i ruoli di "insegnante" e "studente" sarebbero stati decisi a caso estraendo dei foglietti di carta. In realtà, entrambi i foglietti di carta dicevano "insegnante", così l'attore fece finta di aver scelto "allievo". La macchina per le scosse elettriche faceva dei rumori di ronzio e poteva dare una leggera scossa effettiva di 45 volt. L'insegnante lo provava prima di iniziare l'esperimento.
Se in qualsiasi momento il soggetto ("insegnante") voleva fermare l'esperimento, lo sperimentatore aveva istruzioni su cosa dirgli. Questi erano conosciuti come "pungoli verbali". I pungoli che lo sperimentatore doveva usare erano, in quest'ordine:
- Per favore, continuate.
- L'esperimento richiede che tu continui.
- È assolutamente essenziale che continui.
- Non hai altra scelta, devi andare avanti.
C'erano alcune altre cose che lo sperimentatore era autorizzato a dire. Per esempio, se il soggetto chiedeva se l'allievo si sarebbe fatto molto male, lo sperimentatore poteva dire: "Anche se le scosse possono essere dolorose, non ci sono danni permanenti ai tessuti, quindi per favore continuate".
Se il soggetto desiderava ancora fermarsi dopo che erano stati usati i quattro pungoli principali, l'esperimento veniva interrotto. Altrimenti, veniva interrotto dopo che il soggetto aveva dato la massima scossa di "450 volt" per tre volte di seguito.