Prawidłowo wybrana zmienna instrumentalna jest silnie związana ze zmienną objaśniającą, ale niezależna od zmiennych zakłócających. Pozwala dzięki temu na zidentyfikowanie i odizolowanie tej części współzmienności badanych czynników, która jest warunkowo niezależna od zakłóceń. Omija konieczność realizowania – nie zawsze możliwego z powodów praktycznych lub etycznych – randomizowanego eksperymentu kontrolnego. Stosowne zmienne instrumentalne mogą także pomóc w analizie danych z eksperymentów, w których doszło do nielosowego wykruszania się uczestników.
Przykład Przegląd historii techniki dokonany przez Angrista i Kruegera przypisał jej pierwsze zastosowanie i matematyczny opis Phillipowi i Sewallowi Wrightowi w latach 1920 w pracy dla Brookings Institution (ówcz. Institute of Economics) poświęconej oszacowaniu elastyczności podaży i popytu produktów rolniczych. Nazwę narzędzia wprowadził w 1945 statystyk Olav Reiersøl. Pearl uznaje jednak za wcześniejsze użycie i interesujący przykład metody pochodzące z ok. 1854 analizy lekarza Johna Snowa dotyczące epidemii cholery w Londynie.