Nulhypotesen er standardantagelsen om, at der ikke er nogen sammenhæng mellem to observerede hændelser eller fænomener. Således anses nulhypotesen for sand, indtil det modsatte kan bevises. Gendrivelsen af nulhypotesen, det vil sige konklusionen om, at der er en sammenhæng mellem to begivenheder, fænomener, er den moderne videnskabs hovedopgave. Statistik som videnskab giver klare betingelser for, at nulhypotesen kan forkastes.
Ofte, som en nulhypotese, er der antagelser om fraværet af en sammenhæng eller korrelation mellem de variabler , der undersøges , om fraværet af forskelle (homogenitet) i fordelinger (fordelingsparametre) i to og/eller flere prøver. Symbolet H 0 bruges ofte til at angive nulhypotesen .
I statistisk slutning forsøger forskeren at vise nulhypotesens fiasko, dens inkonsistens med de tilgængelige eksperimentelle data, det vil sige at afvise hypotesen. Dette indebærer, at en anden alternativ (konkurrerende) hypotese skal accepteres, eksklusive nulhypotesen. Hvis dataene tværtimod bekræfter nulhypotesen, så afvises de ikke. Dette svarer til princippet om uskyldsformodning , hvor en mistænkt formodes uskyldig (nulhypotese underforstået), indtil det modsatte er bevist (nulhypotese afvist) ud over den nødvendige tvivl (dvs. i et statistisk signifikant omfang).