La prima tappa del disegno sperimentale è quella di stabilire l'ipotesi nulla o ipotesi zero (H₀) che, solitamente rappresenta la negazione dell'ipotesi di lavoro che si vuole verificare e si formula con il proposito di respingerla. Quando ciò è possibile si può accettare l'ipotesi alternativa (H₁) che è l'espressione dell'ipotesi di lavoro da cui siamo partiti. Quando i dati sperimentali confermano l'ipotesi di lavoro ed accettiamo H₁, non possiamo affermare con sicurezza che H₁ sia vera. Infatti, sebbene possiamo respingere l'ipotesi nulla (H₀) a favore della sua alternativa (H₁), i dati sperimentali permettono solo di fornire delle affermazioni probabilistiche relative all'ipotesi alternativa.