Pearsonov Chí-kvadrát test nezávislosti (1904) predstavuje rozšírenie Chí-kvadrát testu dobrej zhody. Vychádza z tzv. kontingenčnej tabuľky a snaží sa odhaliť, či existuje vzťah medzi dvoma kategorickými premennými. Chi-kvadrát test nezávislosti teda testuje nulovú hypotézu, ktorá vyjadruje nezávislosť premenných.

Chí-kvadrát test by sa mal aplikovať iba na prvotné údaje (nie percentá, pomery či iné odvodené dáta) a mal by byť vyhradený pre kategoriálne dáta, napr. muž alebo žena, tehotná alebo nie je tehotná atď. V prípade že sa Chí-kvadrát test použíje za iných okolností, budú výsledky nezmyselné.