Statistische significantie is de conclusie dat een onderzoeksresultaat waarschijnlijk niet door puur toeval is ontstaan. Het wordt doorgaans uitgedrukt als een p-waarde: de kans op het verkrijgen van een resultaat dat minstens zo extreem is als het waargenomen resultaat, ervan uitgaande dat de nulhypothese waar is.

Volgens conventie wordt een p-waarde kleiner dan 0,05 vaak als statistisch significant beschouwd, hoewel deze drempelwaarde arbitrair is en in context moet worden geïnterpreteerd. Significantie hangt af van zowel de grootte van het effect als de grootte van de steekproef. Een klein effect kan significant zijn in een zeer grote steekproef; een substantieel effect kan dat niet zijn in een kleine steekproef. Significantie staat niet gelijk aan praktische of theoretische relevantie.

Onderzoekers worden steeds vaker aangemoedigd om naast p-waarden ook effectgroottes en betrouwbaarheidsintervallen te rapporteren, en om de drempel van 0,05 niet als een strikte grens tussen waarheid en ruis te beschouwen. Replicatie blijft de ultieme test om te bepalen of een bevinding betrouwbaar is.

Wanneer een resultaat onwaarschijnlijk is op basis van puur toeval, wordt het statistisch significant genoemd.