Partage d’une population selon deux modalités exclusives et exhaustives d’une variable. Une variable à 2 modalités est dite dichotomique ou binaire.

1. Division en deux parts égales.
2. Opposition entre deux choses contraires. Comme la dichotomie du bien et du mal.
3. Partage illégal des honoraires d'un médecin avec la personne ou l'organisme qui lui a amené un nouveau patient.
4. Méthode pour trouver une réponse approchante à une équation mathématique.

En statistique, le raisonnement dichotomique ou raisonnement binaire est le processus de voir une discontinuité dans les valeurs possibles qu'une valeur p peut prendre pendant le test d'hypothèse nulle: elle est soit au-dessus du seuil significatif (habituellement 0,05) ou au-dessous. En appliquant le raisonnement dichotomique, une première valeur p de 0,0499 sera interprétée comme une valeur p de 0,0001 (l'hypothèse nulle est rejetée) tandis qu'une seconde valeur p de 0,0501 sera interprétée comme une valeur p de 0,7 (l'hypothèse nulle est acceptée). Le fait que la première et la deuxième valeurs de p soient mathématiquement très proches est donc totalement ignoré et les valeurs de p ne sont pas considérées comme continues mais sont interprétées de manière dichotomique par rapport au seuil de significativité. Une mesure courante de la pensée dichotomique est le cliff effect.

La pensée dichotomique est très souvent associée aux valeurs p, mais cela peut aussi arriver avec d'autres outils statistiques comme les techniques d'estimations basées sur les intervalles de confiance ou bayésiens.