Hipotesis kuantitatif berisi proposisi nol dan alternatif yang terbukti atau tidak terbukti melalui analisis statistik. Proses berspekulasi bahwa variabel independen mempengaruhi variabel dependen dan percobaan dilakukan untuk melihat apakah ada hubungan antara keduanya. Jenis hipotesis ini dinyatakan dalam istilah numerik dan memiliki aturan dan batasan tertentu. Hipotesis nol ditolak atau diterima sebagai hasil dari data statistik yang dikumpulkan selama serangkaian percobaan.
Salah satu perbedaan utama antara hipotesis kualitatif dan kuantitatif adalah bahwa ia memiliki batas yang sangat spesifik. Contoh hipotesis nol mungkin “lima jam tambahan waktu belajar per minggu mengarah ke nilai rata-rata yang lebih tinggi pada mahasiswa.” Hipotesis alternatif mungkin akan menyatakan “lima jam tambahan waktu belajar per minggu tidak meningkatkan nilai rata-rata mahasiswa.” Untuk menolak atau menerima hipotesis nol, data eksperimen perlu direkam selama periode waktu tertentu.
Sebagian besar penelitian yang berangkat untuk menguji hipotesis kuantitatif mengukur data berdasarkan signifikansi statistik, yang berarti ada kemungkinan kesalahan yang rendah. Dalam kasus membuktikan atau menyangkal pengaruh waktu belajar pada nilai rata-rata mahasiswa, kelompok kontrol kemungkinan besar akan diuji. Perilaku dan lingkungan kelompok-kelompok ini biasanya dikendalikan oleh para peneliti. Data juga akan diperoleh dari sekelompok siswa yang perilaku dan lingkungannya tidak terkontrol.
Karena hipotesis kuantitatif dan studi penelitian bergantung pada data numerik, hasil eksperimen atau survei diterjemahkan ke dalam nilai matematika. Misalnya, banyak studi riset pasar menggunakan skala yang menetapkan nilai numerik untuk setiap respons. Jawaban “setuju” bisa disamakan dengan angka “4”, sedangkan jawaban “tidak setuju” bisa disamakan dengan angka “2.” Ketika semua umpan balik survei dicatat dan dianalisis, persentase berdasarkan jumlah total tanggapan kemudian ditetapkan untuk setiap nomor.
Analisis statistik sering digunakan untuk menguji hasil survei dan data eksperimen. Apakah hipotesis kuantitatif ditolak atau diterima tergantung pada hasil numerik analisis. Misalnya, jika rata-rata nilai rata-rata harus minimal 3.5 untuk membuktikan bahwa jumlah waktu belajar memiliki efek langsung, rata-rata 3.45 akan menghasilkan penolakan hipotesis kuantitatif.