Kvantitatīvā hipotēze satur nulli un alternatīvu priekšlikumu, kas tiek pierādīts vai noraidīts ar statistiskās analīzes palīdzību. Process spekulē, ka neatkarīgs mainīgais ietekmē atkarīgo mainīgo, un tiek veikts eksperiments, lai noskaidrotu, vai starp abiem ir saistība. Šāda veida hipotēzes ir izteiktas skaitliskā izteiksmē, un tām ir īpaši noteikumi un ierobežojumi. Nulles hipotēze tiek noraidīta vai pieņemta eksperimentu kopas laikā savākto statistisko datu rezultātā.
Viena no galvenajām atšķirībām starp kvalitatīvo un kvantitatīvo hipotēzi ir tā, ka tai ir ļoti specifiskas robežas. Nulles hipotēzes piemērs varētu būt “piecas papildu mācību stundas nedēļā nodrošina augstāku vidējo atzīmi koledžas studentiem”. Alternatīvā hipotēze, iespējams, teiktu, ka “piecas papildu mācību stundas nedēļā nepalielina koledžas studentu vidējo atzīmi”. Lai noraidītu vai pieņemtu nulles hipotēzi, eksperimentālie dati būtu jāreģistrē noteiktā laika periodā.
Lielākajā daļā pētījumu, kuru mērķis ir pārbaudīt kvantitatīvo hipotēzi, dati tiek mērīti, pamatojoties uz statistisko nozīmīgumu, kas nozīmē, ka kļūdu iespējamība ir zema. Gadījumā, ja tiktu pierādīta vai atspēkota studiju laika ietekme uz koledžas studentu vidējo atzīmi, visticamāk, tiktu pārbaudīta kontroles grupa. Šo grupu uzvedību un vidi parasti kontrolē pētnieki. Dati tiktu iegūti arī no skolēnu grupas, kuru uzvedība un vide netika kontrolēta.
Tā kā kvantitatīvā hipotēze un pētījums balstās uz skaitliskiem datiem, eksperimenta vai aptauju rezultāti tiek pārvērsti matemātiskās vērtībās. Piemēram, daudzos tirgus pētījumos tiek izmantotas skalas, kas katrai atbildei piešķir skaitlisku vērtību. Atbilde “piekrītu” var atbilst skaitlim “4”, savukārt atbilde “nepiekrītu” var atbilst skaitlim “2”. Kad visas aptaujas atsauksmes ir reģistrētas un analizētas, katram skaitlim tiek piešķirta procentuālā daļa, pamatojoties uz kopējo atbilžu skaitu.
Statistisko analīzi bieži izmanto, lai pārbaudītu aptaujas un eksperimentālo datu rezultātus. Tas, vai kvantitatīvā hipotēze tiek noraidīta vai pieņemta, ir atkarīgs no analīzes skaitliskā rezultāta. Piemēram, ja vidējam atzīmei jābūt vismaz 3.5, lai pierādītu, ka mācību laika apjomam ir tieša ietekme, vidējais vērtējums 3.45 nozīmētu kvantitatīvās hipotēzes noraidīšanu.