ある対象者群に対して，3条件以上の反復測定を行い，それらの平均の差を検定する方法が反復測定分散分析です．たとえば，整形外科疾患の術後患者10名を対象として，術後1週目の膝伸展筋力，2週目の膝伸展筋力，3週目の膝伸展筋力，…，と3つ以上の時期に分けて，術後の膝伸展筋力が変化する（差がある）かどうかを調べる場合に適用します．もしくは，健常人15名を対象として股関節回旋可動域を測定するとき，①背臥位で股関節90度屈曲位，②背臥位で股関節0度屈曲位，③端座位といった，3条件に変えて，回旋可動域がどう変化するかを調べる際にも，反復測定分散分析が適用されます．仮に，術後1週目の膝伸展筋力と2週目の膝伸展筋力だけの差，または，背臥位で股関節90度屈曲位と背臥位で股関節0度屈曲位だけといった2条件の差を調べたいときは，対応のあるt検定[→ｔ検定（差の検定としての）を参照]が適用となります．つまり「3条件以上の対応のあるt検定」と思ってもらえばイメージしやすいと思います．
　対象者は全ての条件に参加している必要があり，ある条件では別の対象者が入る，ということはありません．