Μια υπόθεση είναι μια εξήγηση για ένα φαινόμενο που μπορεί να ελεγχθεί με κάποιο τρόπο που ιδανικά είτε το αποδεικνύει είτε το διαψεύδει. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, η υπόθεση θεωρείται αληθής και ο στόχος του ερευνητή είναι να ελέγξει αυστηρά τους όρους της. Η έννοια είναι ένα πολύ σημαντικό μέρος της επιστημονικής μεθόδου, και ισχύει επίσης και σε άλλους κλάδους. Για παράδειγμα, μερικοί ιστορικοί έχουν διατυπώσει την υπόθεση ότι οι Δοκιμές Μαγισσών του Σάλεμ προκλήθηκαν από την κατανάλωση δημητριακών μολυσμένων με ερυσιβώτιο, με αποτέλεσμα μια μαζική υστερία.
Όταν κάποιος διατυπώνει μια υπόθεση, το κάνει με την πρόθεση να τη δοκιμάσει και δεν θα πρέπει να γνωρίζει το αποτέλεσμα των πιθανών δοκιμών πριν γίνει η υπόθεση. Κατά τη διατύπωση μιας υπόθεσης, συχνά λαμβάνονται υπόψη τα ιδανικά της επιστημονικής μεθόδου, επομένως είναι σχεδιασμένη να μπορεί να ελεγχθεί με τρόπο που θα μπορούσε να αναπαραχθεί από άλλους ανθρώπους. Διατηρείται επίσης σαφής και απλή και η υπόθεση βασίζεται σε γνωστές πληροφορίες και συλλογισμούς.
Μια υπόθεση δεν χρειάζεται να είναι σωστή ή λάθος, αλλά το άτομο που τη διατυπώνει πρέπει να είναι προετοιμασμένο να δοκιμάσει τη θεωρία στα όριά της. Εάν κάποιος υποθέσει ότι η έκθεση στο Χ προκαλεί Υ σε αρουραίους εργαστηρίου, για παράδειγμα, πρέπει να δει αν η έκθεση σε άλλα πράγματα προκαλεί επίσης Υ. Όταν οι επιστήμονες δημοσιεύουν αποτελέσματα που υποστηρίζουν μια υπόθεση, συχνά περιγράφουν λεπτομερώς τα βήματα που έκαναν για να προσπαθήσουν να διαψεύσουν καθώς και τα βήματα που το επιβεβαίωσαν, για να γίνει η υπόθεση πολύ πιο δυνατή.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, μια υπόθεση αποδεικνύεται λανθασμένη, και αυτό θεωρείται απολύτως αποδεκτό, επειδή εξακολουθεί να προωθεί την αιτία της επιστήμης. Στο παραπάνω παράδειγμα, για παράδειγμα, δείχνοντας ότι η έκθεση στο Χ δεν προκαλεί Υ, ένας επιστήμονας μπορεί να δείξει ότι χρειάζεται περαιτέρω έρευνα για το Υ. Σε αυτό το παράδειγμα, το γεγονός ότι η υπόθεση είναι λανθασμένη δεν σημαίνει απαραίτητα ότι η ουσία Χ είναι ασφαλής, επειδή η ουσία Χ θα μπορούσε να προκαλέσει κάτι άλλο.
Είναι επίσης πιθανό μια υπόθεση να αποδειχθεί ασαφής μετά τη δοκιμή. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι ένας επιστήμονας δεν διαθέτει τα απαραίτητα εργαλεία για τη δοκιμή, γεγονός που υποδηλώνει ότι προηγμένες επιστημονικές τεχνικές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον για τη δοκιμή της ιδέας. Μπορεί επίσης να είναι το αποτέλεσμα της έλλειψης επαρκών πληροφοριών ή μια υπόθεση που είναι απλώς κακώς διαμορφωμένη και δύσκολο να ελεγχθεί.