t-распределение Стьюдента применяется в современных статистических исследованиях следующим образом:

• Проверка гипотезы о среднем по совокупности. 3 С его помощью оценивают, существенно ли выборочное среднее отличается от предполагаемого среднего по совокупности. 3
• Проверка гипотезы о разнице между двумя средними значениями. 3 T-тесты проверяют, существует ли существенная разница между средними значениями двух независимых выборок. 3 В случаях, когда выборки не являются независимыми (парные или зависимые), t-тесты используют для оценки значимости средней разницы между связанными наблюдениями. 3
• Проверка гипотезы о коэффициенте корреляции. 3 T-распределение помогает проверить гипотезы, связанные с коэффициентами корреляции, например, когда предполагается, что коэффициент корреляции совокупности равен нулю или при тестировании на ненулевой коэффициент корреляции. 3
• Построение доверительного интервала. 12 Распределение Стьюдента используют для оценки того, насколько вероятно, что истинное среднее находится в каком-либо заданном диапазоне. 1
• Линейный регрессионный анализ. 12 T-распределение применяют при проверке значимости коэффициентов модели регрессии. 2

Также t-распределение Стьюдента используют в байесовском анализе данных, распределённых по нормальному закону. 1