czyli mamy:
,
gdzie - prawdopodobieństwo teoretyczne, że leży w przedziale .
(3) Obliczamy chi-kwadrat empiryczne statystyki testowej
gdzie: – liczebność próby losowej, – liczba przedziałów, – liczebności wyników pomiarów w poszczególnych przedziałach, , – wartość teoretyczna (oczekiwana) wynikająca z hipotezy, odpowiadająca liczebności empirycznej . Statystyka testowa dla dużych liczebności próby losowej ma w przybliżeniu rozkład o stopniach swobody.
(4) Ustalamy poziom istotności (np. 0,001); jeżeli dysponujemy tablicą rozkładu chi-kwadrat, która zestawia wartości krytyczne, to odczytujemy z niej dla stopni swobody wartość krytyczną , tj. taką wartość, że
Jeżeli zaś tablica rozkładu podaje wartości dystrybuanty tego rozkładu , to ustalamy na podstawie warunku
(5) Jeżeli , to odrzucamy hipotezę zerową, że jest rozkładem badanej cechy w populacji. Jeżeli , to nie ma podstaw, by odrzucić tę hipotezę.
Kryterium odrzucenia hipotezy zerowej uzasadnia się następująco: Duże wartości świadczą o tym, że wyniki uzyskane z pomiarów tej cechy w próbie losowej znacznie odbiegają od hipotetycznego rozkładu cechy w populacji.