Μια ποσοτική υπόθεση περιέχει μια μηδενική και μια εναλλακτική πρόταση που είτε αποδεικνύεται είτε διαψεύδεται μέσω στατιστικής ανάλυσης. Η διαδικασία εικάζει ότι μια ανεξάρτητη μεταβλητή επηρεάζει μια εξαρτημένη μεταβλητή και διεξάγεται ένα πείραμα για να διαπιστωθεί εάν υπάρχει σχέση μεταξύ των δύο. Αυτός ο τύπος υπόθεσης δηλώνεται με αριθμούς και έχει συγκεκριμένους κανόνες και όρια. Η μηδενική υπόθεση είτε απορρίπτεται είτε γίνεται αποδεκτή ως αποτέλεσμα στατιστικών δεδομένων που συγκεντρώθηκαν κατά τη διάρκεια ενός συνόλου πειραμάτων.
Μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ μιας ποιοτικής και μιας ποσοτικής υπόθεσης είναι ότι έχει πολύ συγκεκριμένα όρια. Ένα παράδειγμα μηδενικής υπόθεσης μπορεί να είναι «πέντε επιπλέον ώρες μελέτης την εβδομάδα οδηγούν σε υψηλότερο μέσο όρο βαθμολογίας σε φοιτητές κολεγίου». Η εναλλακτική υπόθεση θα έλεγε πιθανώς «πέντε επιπλέον ώρες μελέτης την εβδομάδα δεν αυξάνουν τον μέσο όρο βαθμολογίας των φοιτητών κολεγίου». Προκειμένου να απορριφθεί ή να γίνει αποδεκτή η μηδενική υπόθεση, τα πειραματικά δεδομένα θα πρέπει να καταγράφονται για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.
Οι περισσότερες μελέτες που αποσκοπούν στον έλεγχο μιας ποσοτικής υπόθεσης μετρούν τα δεδομένα με βάση τη στατιστική σημασία, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει μικρή πιθανότητα λάθους. Σε περίπτωση απόδειξης ή απόρριψης της επίδρασης του χρόνου μελέτης στους μέσους όρους βαθμολογίας των φοιτητών, πιθανότατα θα ελεγχθεί μια ομάδα ελέγχου. Οι συμπεριφορές και τα περιβάλλοντα αυτών των ομάδων συνήθως ελέγχονται από τους ερευνητές. Θα ληφθούν επίσης δεδομένα από μια ομάδα μαθητών των οποίων οι συμπεριφορές και τα περιβάλλοντα δεν ελέγχονταν.
Δεδομένου ότι μια ποσοτική υπόθεση και μια ερευνητική μελέτη βασίζονται σε αριθμητικά δεδομένα, τα αποτελέσματα ενός πειράματος ή ερευνών μεταφράζονται σε μαθηματικές τιμές. Για παράδειγμα, πολλές μελέτες έρευνας αγοράς χρησιμοποιούν κλίμακες που αποδίδουν μια αριθμητική τιμή σε κάθε απάντηση. Μια απάντηση «συμφωνώ» μπορεί να αντιστοιχεί στον αριθμό «4», ενώ μια απάντηση «διαφωνώ» μπορεί να αντιστοιχεί στον αριθμό «2». Όταν καταγράφονται και αναλύονται όλα τα σχόλια της έρευνας, σε κάθε αριθμό εκχωρείται ένα ποσοστό με βάση το συνολικό αριθμό των απαντήσεων.
Η στατιστική ανάλυση χρησιμοποιείται συχνά για την εξέταση των αποτελεσμάτων της έρευνας και των πειραματικών δεδομένων. Το αν η ποσοτική υπόθεση απορρίπτεται ή γίνεται αποδεκτή εξαρτάται από το αριθμητικό αποτέλεσμα της ανάλυσης. Για παράδειγμα, εάν ο μέσος όρος βαθμολογίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 3.5 για να αποδειχθεί ότι ο χρόνος μελέτης έχει άμεσο αποτέλεσμα, ένας μέσος όρος 3.45 θα είχε ως αποτέλεσμα την απόρριψη της ποσοτικής υπόθεσης.