En la mayoría de los experimentos científicos, es difícil o imposible probar que algo es cierto. En cambio, muchos científicos plantean hipótesis sobre lo que creen que va a suceder. Las hipótesis pueden ser dos o más posibilidades que son contradictorias, solo una puede ser cierta, y exhaustivas, cubren todos los resultados posibles. La hipótesis que se considera verdadera se llama hipótesis nula y las otras hipótesis se denominan hipótesis alternativas.
Con una hipótesis, un científico intenta explicar un evento u observación basándose en información actual. Usando la hipótesis, se pueden hacer predicciones y luego probarlas. Una buena hipótesis es aquella que explica todos los aspectos de la observación, es la explicación más simple posible, se puede expresar de manera que se puedan hacer predicciones al respecto y, finalmente, es comprobable mediante la experimentación.
El hecho de que esta hipótesis se considere cierta, incluso temporalmente, es lo que se está probando en los experimentos. A menudo, establece que no habrá un cambio o efecto debido a la experimentación científica. Durante el experimento, el científico intenta rechazar o no rechazar esta hipótesis. Al rechazarla, se deduce que una de las hipótesis alternativas es correcta, o más correcta que la hipótesis nula.
Es casi imposible probar o aceptar algo en la ciencia. En cambio, las hipótesis se rechazan o no se rechazan. Por ejemplo, una hipótesis nula puede ser que un medicamento en particular no tendrá ningún efecto en las personas a las que se le administra. Si se observa un efecto dentro del grupo drogado, la hipótesis nula se rechaza a favor de una hipótesis alternativa. Si parece que no se produce ningún efecto en el grupo drogado, no se puede rechazar y, por lo general, se necesitan más pruebas.
En estadística, la hipótesis nula se ve como la hipótesis que no tiene diferencia estadística significativa. En otras palabras, es una declaración de igualdad estadística. No tiene que ser exactamente igual a un valor, pero la hipótesis y la muestra observada tienen que ser similares, no diferentes, lo suficiente como para rechazar la hipótesis. Si se rechaza la hipótesis nula, eso significa que es significativamente diferente estadísticamente del grupo observado y esta diferencia no se debe al azar.
Cuando no se rechaza una hipótesis nula, se considera que es estadísticamente similar. Esta similitud a menudo se atribuye a un error de muestreo aleatorio, lo que significa que la cantidad de diferencia se debe al azar. Si se rechaza, esto no es un fracaso en nombre del experimentador. En realidad, la mayoría de los investigadores y científicos tienen pocas o ninguna expectativa de que la hipótesis sea cierta. Una hipótesis nula rechazada es un resultado significativo en experimentos científicos.