Les hypothèses sont testées en développant des scénarios dans lesquels certains résultats sont cohérents avec l'hypothèse étant vraie ou fausse, puis en expérimentant ou en recherchant pour voir si l'hypothèse correspond à la réalité. Dans les statistiques, le test d'hypothèse a un sens spécialisé qui implique de faire une évaluation de probabilité des hypothèses avant d'expérimenter.
L'exemple classique d'un test d'hypothèse statistique est celui du tirage au sort. Les pièces ont deux faces, donc l'hypothèse nulle est que la pièce est équilibrée et que chaque face a 50 pour cent de chances d'être tirée au sort. Si l'expérience est ensuite exécutée et que les résultats divergent de manière significative des résultats prédits par l'hypothèse nulle, alors une deuxième hypothèse doit être développée pour tenir compte du résultat inattendu.
Dans ce scénario, un quart peut être retourné 100 fois pour déterminer s'il est vraiment équilibré. L'hypothèse nulle est que la population des résultats devrait tomber à près de 50 faces et 50 faces si la pièce est équilibrée. Toute divergence significative par rapport à la répartition 50-50 prévue est probablement due à un facteur tel qu'une pièce déséquilibrée. Si le test donne 80 têtes et 20 queues, l'hypothèse nulle est dite avoir été testée et rejetée.
