平均數差異顯著性檢驗（significance ）是指推斷幾個樣本平均數各自所代表的總體平均數是否相等的檢驗。兩樣本平均數之差的顯著性檢驗，總體方差已知時用 z 檢驗。總體方差未知但總體分佈為正態且方差相等時，用 t 檢驗。方差缺乏齊性時用 t′檢驗。總體方差未知但樣本容量足夠大時亦可用 z 檢驗。上述方法的應用條件不能滿足時，可用非參數檢驗。如符號檢驗法，中位數檢驗法，曼— 惠特尼 U 檢驗法等。
多個樣本平均數之差的顯著性檢驗使用方差分析的方法，各
樣本方差齊性時，用
F檢驗，方差缺乏齊性時用 F'檢驗，或經變數變換后使方差齊性，再用變換值作 F檢驗，或用非參數的方差分析方法，如單因素及雙因素等級方差分析。若 F檢驗或 F'檢驗的結論為各總體平均數不等，則需進一步作
平均數的
多重比較，判斷某兩個總體的均數間有無差異。