על המדענים לערוך חקירות באופן אמפירי ככל האפשר. ישנם כמה צעדים כי המדען הבא לבצע בדיקות שלו להצלחה. הראשון הוא ניסוחה של היפותזה. ההיפותזה היא הצהרה המתארת תחזיות ספציפיות שהחוקר עושה לגבי תוצאות המחקר. ישנן שתי תוצאות אפשריות לכל חקירה. או שההשערה למחקר נכונה או שהיא טועה. לפיכך יש שתי השערות. אלה נקראים השערת האפס וההשערה החלופית.
השערת האפס
הצהרת השערות זו מניחה כי אין הבדל משמעותי במשתנים. ייתכנו שני משתנים או יותר במחקר. לדוגמה, השערת null יכולה לקבוע כי אין הבדל משמעותי בין דפוסי הקנייה אם גודל המוצר משתנה. האנליסט היה הראשון לערוך את המחקר עם הגודל הקיים של המוצר ולוודא את מספר הלקוחות. לאחר מכן האנליסט ינהל את המחקר עם תוצר של הגדלה או ירידה בגודל. השערת האפס מסומנת ב- H0.
היפותזה חלופית
בהצהרה זו נאמר כי קיים הבדל משמעותי במשתנים הנבדקים. זהו ההיפך של השערת האפס. בדוגמה זהה, ההיפותזה החלופית תאמר שהלקוחות יושפעו מהשינוי בגודל המוצר. או יותר לקוחות יהיה להתפתות לבצע את הרכישה או הלקוחות הקיימים יפסיקו לקנות את המוצר אם הגודל הוא השתנה. ההיפותזה החלופית מסומנת על ידי H1.
רמות ביטחון
על המדען לקבוע בקפידה את גבולות הביטחון או את המרווח. גבולות הביטחון מגדירים את טווח הנתונים הנבדקים. אם התוצאות נמצאות בטווח, המדען מקבל את השערת האפס של המחקר. אם התוצאות גבוהות או נמוכות מהמגבלות, המדען דוחה את השערת האפס ודבק בהיפותזה החלופית. לדוגמה, המדען עשוי להחליט לאפשר חריגה של 0.02 במשתני המחקר לקבל את השערת האפס.
משתנים
יש לפחות שני משתנים במחקר. אלה הם המשתנים העצמאיים והמשתנים התלויים. גורמים שיש להם את היכולת להשפיע על התוצאה של משתנה נקראים משתנים תלויים. משתנים שאינם מושפעים מגורמים או משיקולים נקראים המשתנים הבלתי תלויים. לדוגמה, הכסף בארנק של הפרט הוא משתנה בלתי תלוי. כל המוצרים שהוא יכול לקנות הם המשתנים התלויים.