Decididas as hipóteses as serem testadas, o próximo passo é construir um critério baseado no qual a hipótese será julgada.
O critério de decisão é baseado na estatística de teste.
De uma forma bem genérica e intuitiva podemos dizer que a estatística de teste mede a discrepância entre o que foi observado na amostra e o que seria esperado se a hipótese nula fosse verdadeira.
Uma grande distância medida pela distribuição de probabilidade é indicação de que não é verdadeira, devendo portanto ser rejeitada.
Resumindo, rejeita-se a hipótese nula se o valor da estatística de teste é "grande". Esse valor deve portanto ser comparado a alguma distribuição de probabilidade.