Det første steget i å gjennomføre en t-test er å formulere hypotesen. Disse hypotesene er antakelser som skal bekreftes eller avkreftes. To hypoteser er nødvendige: nullhypotesen og alternativhypotesen.

For en t-test sier nullhypotesen: "Gjennomsnittene til to utvalg er like." Alternativhypotesen sier derimot: "Gjennomsnittene til to utvalg er ikke like."

Nullhypotesen betegnes som $H_0$, og alternativhypotesen betegnes som $H_a$.

Dersom nullhypotesen forkastes basert på t-testen, aksepteres alternativhypotesen automatisk.

En annen måte å formulere en alternativhypotese på er som følger:

Den sistnevnte formen brukes når:

1. Det er sikkerhet for at én gruppe har enten et høyere eller lavere gjennomsnitt, men ikke motsatt. Dette gjelder i eksempelet med høyder, hvor det trygt kan sies at kvinner i gjennomsnitt ikke er høyere enn menn;
2. Det er kun av interesse å avgjøre om noe er bedre. Hvis det ikke er bedre, er det irrelevant om det er likt eller dårligere. Dette ligner på et nytt nettsidedesign. Det er kun ønskelig å implementere det dersom det er en forbedring sammenlignet med det nåværende. Hvis ikke, beholdes det eksisterende designet til det nye er forbedret.