Semnificația statistică este concluzia că este puțin probabil ca un rezultat al cercetării să fi apărut doar din întâmplare. De obicei, aceasta este exprimată ca o valoare p: probabilitatea de a obține un rezultat cel puțin la fel de extrem ca cel observat, presupunând că ipoteza nulă este adevărată.

Prin convenție, o valoare p mai mică de 0,05 este adesea tratată ca fiind semnificativă statistic, deși pragul este arbitrar și trebuie interpretat în context. Semnificația depinde atât de mărimea efectului, cât și de mărimea eșantionului. Un efect mic poate atinge semnificație într-un eșantion foarte mare; un efect substanțial poate să nu reușească să facă acest lucru într-unul mic. Semnificația nu este egală cu importanța practică sau teoretică.

Cercetătorii sunt din ce în ce mai încurajați să raporteze dimensiunile efectelor și intervalele de încredere alături de valorile p și să evite tratarea pragului de 0,05 ca o linie clară între adevăr și zgomot. Replicarea rămâne testul suprem pentru a stabili dacă o constatare este fiabilă.

Când un rezultat este puțin probabil sub ipoteza întâmplării pure, acesta se numește semnificativ statistic.