Saat melakukan penelitian, terkadang diperlukan analisis data yang membandingkan lebih dari dua sampel atau kelompok. Jenis uji statistik inferensial, analisis varians (ANOVA), memungkinkan pemeriksaan beberapa sampel pada saat yang sama untuk tujuan menentukan apakah ada hubungan yang signifikan di antara mereka. Penalaran identik dengan uji-t, hanya analisis varians yang mencakup variabel bebas dari dua atau lebih sampel. Perbedaan antara sampel serta perbedaan dalam satu sampel ditentukan. ANOVA didasarkan pada empat asumsi: tingkat pengukuran, metode pengambilan sampel, distribusi populasi, dan homogenitas varians.
Untuk menentukan apakah perbedaan itu signifikan, ANOVA berkaitan dengan perbedaan antara dan di dalam sampel, yang disebut sebagai varians. ANOVA dapat mengetahui apakah varians lebih besar antara sampel dibandingkan dengan di antara anggota sampel. Jika ini terbukti benar, maka perbedaannya dianggap signifikan.
Melakukan tes ANOVA melibatkan penerimaan asumsi tertentu. Yang pertama adalah bahwa metode pengambilan sampel acak independen digunakan dan pilihan anggota sampel dari satu populasi tidak mempengaruhi pilihan anggota dari populasi selanjutnya. Variabel dependen diukur terutama pada tingkat rasio-interval; namun, adalah mungkin untuk menerapkan analisis varians pada pengukuran tingkat ordinal. Seseorang dapat mengasumsikan bahwa populasi terdistribusi secara normal, meskipun hal ini tidak dapat diverifikasi, dan varians populasi adalah sama, yang berarti bahwa populasi tersebut homogen.
Hipotesis penelitian mengasumsikan bahwa setidaknya satu mean berbeda dari yang lain, tetapi mean yang berbeda tidak diidentifikasi sebagai lebih besar atau lebih kecil. Hanya fakta bahwa ada perbedaan yang diprediksi. Uji ANOVA untuk hipotesis nol, yang berarti bahwa tidak ada perbedaan di antara semua nilai rata-rata, sehingga A = B = C. Ini memerlukan pengaturan alfa, mengacu pada tingkat probabilitas di mana hipotesis nol akan ditolak.
Rasio-F adalah statistik uji yang digunakan secara khusus untuk analisis varians, karena skor F menunjukkan di mana area penolakan untuk hipotesis nol dimulai. Dikembangkan oleh ahli statistik Ronald Fisher, rumus untuk F adalah sebagai berikut: F = antara estimasi varians grup (MSB) dibagi dengan estimasi varians dalam grup (MSW), sehingga F = MSB/MSW. Setiap estimasi varians terdiri dari dua bagian — jumlah kuadrat (SSB dan SSW) dan derajat kebebasan (df). Menggunakan Tabel Statistik untuk Penelitian Biologi, Pertanian dan Medis, alpha dapat diatur dan berdasarkan ini, dan hipotesis nol tidak ada perbedaan dapat ditolak. Dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara semua kelompok, jika demikian halnya.