De nulhypothese stelt dat een gevonden associatie of verschil berust op toeval, met andere woorden dat er in werkelijkheid geen associatie of verschil bestaat. Dit in tegenstelling tot de ‘alternatieve hypothese’ die een associatie veronderstelt. Deze nulhypothese vormt het uitgangspunt van statistische toetsen, waarmee men de kans berekent dat een resultaat aan het toeval kan worden toegeschreven. Wanneer men de nulhypothese onterecht verwerpt, maakt men een type-I fout. Wanneer men de nulhypothese onterecht aanneemt, maakt men een type-II fout. Bijvoorbeeld, wanneer men in een klinische studie het effect van statines op mortaliteit onderzoekt ten opzichte van placebo, stelt de nulhypothese dat er geen verschil in mortaliteit is tussen beide groepen.