미국의 스탠포드 대학에서 열린 심리학 실험이다.
심리학 연구 역사의 관점에서, 밀 그램 테스트 (아이히만 실험)의 변형이라고 여겨지고 있다.
1971년 8월 14일부터 1971년 8월 20일까지 미국 스탠포드 대학 심리학과에서 심리학자 필립 진바루도(Philip Zimbardo)의 지도로, 교도소를 무대로 하여 보통 사람들이 특별한 직함과 지위가 부여되면 그 역할에 맞게 행동해 버리는 것을 증명하려고 하는 실험을 했다. 모형 감옥은 스탠포드 대학 지하 실험실을 개조한 것으로, 기간은 2주를 예정했다.
신문 광고 등에서 모은 평범한 대학생 등 70여명 중 선정된 피험자 21명 가운데 11명을 교도관 역, 10명을 수감자 역으로 그룹화하고 각 역할을 실제 감옥에 가까운 시설을 만들어 그 안에서 연기하게 했다. 그 결과 시간이 지남에 따라 교도관 역의 피험자는 간수, 수감자 역의 피험자는 수감자 같은 행동을 취하게 된다는 것이 증명되었다.
진바루도는 포로들에게 치욕 감을 주어 죄수 역할을 좀 더 사실적으로 연기하도록 하기 위해 경찰차를 사용하여 체포, 지문 채취, 수감자들 앞에서 탈의하게하고 살충제를 그들에게 살포했다. 등과 가슴에 각각의 ID 번호가 표기된 흰색 여성용 상의(smock) 또는 원피스를 속옷없이 착용하고 머리에 여성용 나일론 스타킹으로 만든 모자를 씌웠다. 그리고 걸음에 불편을 주기 위하여 발에는 항상 자물쇠를 가진 금속 사슬이 감겨 있었다. 또 화장실에 갈 때 눈가리개를 씌우고 간수 역은 표정이 읽히지 않도록 선글라스를 착용하게 했다. 포로를 새벽 2시에 기상시키는 일도 있었다.
이들의 복장과 대우 등은 현재 대부분의 국가 진짜 감옥에서 이뤄지지 않는 것이었지만 그렇다고 특별히 더 과장되거나 비인도적인 것은 아니었다.
점차적으로 교도관 역할은 누구에게 지시받지 않고 스스로 죄수 역에게 벌칙을 주기 시작했다. 반항적인 죄수의 주범 격을 독방에 감금하고, 죄수 역할 그룹은 물통에 배변하도록 강요했다. 포로 역의 사람들은 실험 중단을 요구했지만, 진바루도는 "가석방 심사"를 해가면서 그대로 실험을 계속하였다.
정신이 이상해진 포로 역 1명이 실험에서 이탈하고, 또 한 명의 죄수 역이 정신적인 문제가 발생하자 수감자 역은 그를 독방에 옮겨 다른 죄수들에게 그 죄수에 대한 비난을 강요한 후 실험에서 이탈시킴. 이탈한 포로 역이 동료를 데려와 습격한다는 정보가 들어 있자 지하 1층 실험실에서 5층으로 이동시키는 일도 있었다. 또 실험하는 동안 항상 착용하고 있던 여성의 옷 때문인지는 알 수 없지만, 실험 기간이 경과함에 따라 일상 행동이 서서히 여성스러워지는 포로 역도 몇 명 있었다고한다.
간수 역할은 죄수 역에게 더욱 굴욕감을 부여하기 위해 맨손으로 화장실 청소(실제로는 화장실용 휴지 조각)와 구두 닦이를 시키고 결국은 금지되어 있던 폭력까지 시작되었다.
실제 감옥에서 상담을하는 목사가, 감옥 실험의 죄수 역할을 진찰 받아 실제 감옥과 비교했다. 목사는 감옥에 있는 포로의 초기 증상과 동일하며 실험 내용이 지나치다고 비난하였으나 진바루도는 그것을 멈추기는 커녕 실험의 결과에 흥분해 실험을 계속했다.
결국 목사가 위험한 상황을 가족에게 연락, 가족이 변호사를 대동하고 실험의 중지를 호소하여 실험은 6일 만에 중단되었다. 그러나 간수 역은 "계약과 다르다"며 실험을 계속하기를 희망했다고 한다.
후에 진바루도는 회견에서 자신이 그 상황에 빠져 위험한 상황을 인지할 수 없었다고 설명했다. 진바루도는 실험 종료 후 약 10년간 각 피험자를 상담하는 것을 계속하였고 지금까지 후유증이 남아있는 사람은 없다고 한다.