Les problèmes d'estimation et de comparaison de moyennes ou de variances se présentent souvent à propos de populations constituées d'individus identifiables ; c'est notamment le cas de lots de beaucoup de produits industriels, auxquels les normes s'appliquent tout particulièrement. Cependant, le terme de "population" a une signification plus générale : ensemble des individus définis par un caractère mesurable de nature quelconque. La population peut par exemple être l'ensemble des pièces produites par une machine en période de fabrication stable : les normes peuvent ainsi être utilisées pour comparer les moyennes et les dispersions de deux machines, ou de deux méthodes de fabrication. Théoriquement les individus de la population doivent être distribués suivant une loi normale, ce qui peut avoir été vérifié par une étude de normalité (voir NF X 06-050). Les conditions qui permettent de s'affranchir de cette vérification sont précisées dans chaque norme. Chaque population est représentée par un échantillon. Dans tous les cas, les individus de l'échantillon doivent être indépendants et avoir été prélevés au hasard. Dans le cas d'une population finie (lot), des individus prélevés au hasard peuvent être considérés comme indépendants si l'effectif de la population est suffisamment élevé ou si le taux d'échantillonnage est suffisamment petit (par exemple inférieur à 1 /10).

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