In de statistische toetsingstheorie is een hypothese een veronderstelling die gemaakt wordt over de te onderzoeken kansverdelingen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen de nulhypothese, aangeduid met H0 en de alternatieve hypothese, aangeduid met H1 of HA. Het doel van een statistische toets is door middel van een steekproef een of ander effect aan te tonen. De gevolgde methode is dat men vooralsnog aanneemt dat het effect niet bestaat, en nagaat of deze veronderstelling stand kan houden in het licht van de gevonden resultaten. Daarom kiest men als nulhypothese de veronderstelling dat het effect niet bestaat, en hoopt men deze hypothese te verwerpen. Als alternatieve hypothese kiest men de veronderstelling dat het gezochte effect bestaat. Het is deze alternatieve hypothese die men tracht te "bewijzen". Hoewel de alternatieve hypothese in veel gevallen het complement is van de nulhypothese (en dan eigenlijk overbodig), hoeft dit niet noodzakelijkerwijs het geval te zijn.
De term nulhypothese werd voor het eerst genoemd in 1934 door de Engelse geneticus en statisticus Fisher. Het concept van de alternatieve hypothese maakte geen deel uit van de formulering door Fisher. Het waren Jerzy Neyman en Egon Pearson die dit begrip formaliseerden.