예를 들어 일원 분산분석에서 살펴본 바와 같이 어떤 회사 대리점 3곳의 매출 평균을 비교하려고 하는데, 대리점이 대로변에 있는 곳도 있고 아닌 곳도 있었다. 이에 회사 관계자가 대리점의 입지도 중요하다고 생각하여 대리점 입지도 분석에 고려하고자 한다. 고려할 수 있는 요인은 각 매출 이 세 대리점 중 어느 지점의 매출인지와 해당 매출이 대로변에 있는 대리점에서 발생했는지 여부일 것이다. 즉, 범주형 변수 두 개를 동시에 독립 변수로 고려하는데, 이때 사용하는 것이 바로 이원 분산분석이다. 범주형 변수 두 개를 고려하니 두 종류의 가설 검정이 이뤄진다. 우선, 대리점별로 매출 평균의 차이가 있는지를 보는 첫 번째 범주형 변수에 대한 가설 검정과 대로변에 있는지에 따른 매출 평균의 차이를 보는 두 번째 범주형 변수에 대한 가설 검정이 이뤄진다.