Formeel kan de t-toets als volgt omschreven worden: een toets om, bij een onbekende populatievariantie, te bepalen of een gemeten steekproefgemiddelde wel of niet in overeenstemming is met het onder H 0 verondersteld populatiegemiddelde μ, of te bepalen of het verschil tussen twee steekproefgemiddelden X¯ 1 −X¯ 2 in overeenstemming is met een verondersteld verschil μ 1 −μ 2 .
De t-toets wordt gebruikt als de populatievariantie, σ 2 , onbekend is. De toetsingsgrootheid T is daarop gebaseerd: de populatievariantie wordt geschat om T te berekenen.
De verdeling van de toetsingsgrootheid T lijkt sterk op die van Z, vooral bij een groot aantal waarnemingen (en als ν→∞ vallen ze zelfs samen). Daarvan kan gebruik worden gemaakt: als het aantal waarnemingen groter is dan 30 kan T door Z worden benaderd. Waarden die niet in de t tabel staan kunnen daardoor in de z tabel worden opgezocht.
