Поскольку следственный эксперимент является процессуальным действием, то он имеет сходство с такими процессуальными действиями как осмотр места происшествия, проверка показаний на месте, предъявление для опознания, экспертиза. В то же время следственный эксперимент следует отличать от указанных следственных действий.

Осмотр места происшествия осуществляется на первоначальном этапе расследования, иногда до возбуждения уголовного дела. Следственный эксперимент проводится на последующем этапе расследования в рамках уже возбужденного уголовного дела. Осмотр места происшествия направлен на изучение обстановки происшествия путем выявления, фиксации и изъятия следов, вещественных доказательств. Следственный эксперимент направлен на проверку имеющихся данных. При осмотре места происшествия изучаются только материальные носители информации. Следственный эксперимент производится с учетом и идеальных следов (показаний свидетелей, потерпевшего, обвиняемого). При осмотре места происшествия исследуется первоначальная обстановка, возникшая как результат события преступления. При производстве следственного эксперимента обстановка преступного события реконструируется. При осмотре места происшествия обстановка места происшествия фиксируется в неизменном виде. При производстве следственного эксперимента в обстановку исследуемого события могут вноситься изменения.

Проверка показаний на месте, так же как и следственный эксперимент, направлена на проверку и уточнение доказательств. Различие заключается в том, что при проверке показаний на месте не производится никаких опытных действий, отсутствует вариационность условий проведения данного следственного действия. При проведении проверки показаний на месте следователь сравнивает рассказ лица, чьи показания проверяются, с ранее изложенными сведениями и с фактической обстановкой с целью определения их достоверности.

При производстве такого следственного действия как предъявления для опознания основной целью является определение возможности лица узнать известный ему объект среди сходных предметов. На первый план выступает сама способность опознать объект. При проведении следственного эксперимента решается вопрос о возможности опознать объект при определенных условиях, затрудняющих восприятие. Иными словами решается вопрос, насколько условия или обстоятельства, при которых происходило восприятие объекта, могли на эту возможность восприятия повлиять. Предъявление для опознания - это однократное действие. Законом запрещается повторное опознание лица или предмета тем же опознающим и по тем же признакам. При производстве следственного эксперимента многократность повторения опытных действий в условиях вариационности является необходимым условием.

Отличие следственного эксперимента от экспертизы заключается в том, что производство следственного эксперимента не требует использования специальных знаний, ход и результаты следственного эксперимента должны быть очевидны и понятны для всех его участников.