Z检验只适合于大样本的平均数差异的显著性检验，而t检验则是适合于小样本的平均数差异的显著性检验。
t检验的原理和步骤与Z检验基本一致。t检验分为独立样本t检验和相关样本t检验。
（一）独立样本t检验
当两个样本是相互独立的，且N＜30时，检验平均数差异显著性的统计量是t。t检验的公式为：
在这个公式中的SE与公式9-19中的SE有所不同，这里的SE是：
将公式代入
S12和S22分别为两个样本的方差。
t检验与Z检验的一个重要区别是，在进行t检验时，要计算样本的自由度（df）。
当两个样本大小相等（N1=N2）时，上述公式可简化为：
求出t值后，根据自由度df（df=N-1）和显著性水平（查t分布表），以决定该差数是否显著。
例5：在一项有关幼儿口头语的测验中，17名男孩得分分别为87，92，96，87，85，95，100，90，100，89，92，74，90，70，80，81，93；12名女孩得分分别是：81，66，85，84，89，82，70，74，100，86，98，79。问性别在这个测验中是否造成差异？
解：两个样本都少于30，是小样本，因此，用t检验来检验其平均数差数的显著性是合适的，步骤如下：
（2）求S12和S22。
（3）求t值。
（4）求df。
df=N1+N2-2
=17+12-2
=27
（5）查t值表，确定差异显著性水平。
当df=27时，0.01的显著性水平的t值必须大于2.771；0.05的显著性水平的t值必须大于2.052。
本例中：
t=1.54＜2.052
所以，P＞0.05
也就是说，经t检验表明，男、女幼儿在这项关于幼儿口头言语的测验中，没有统计学意义上的显著性差异；如果他们的平均分数有差别，那么，有5%以上的可能性是由机遇造成的。也就是说，没有足够的根据说明性别差异影响这项测验的分数。