تحليل التباين ذات الإتجاه الواحد يستخدم عند دراسة تأثير عامل واحد فقط كإختلاف العينات أو جهاز القياس أو اختلاف الظروف البيئية.

يحتاج هذا النوع من اختبارات التباين الى تسجيل النتائج عند مستويات مختلفة من العامل المؤثر.

مثال: عند دراسة أثر استخدام عينات مختلفة على التباين بين النتائج، يتم تصميم نموذج الإختبار كما هو موضح في الشكل أدناه. وكما هو موضح بالشكل، فإنه يستلزم تسجيل أكثر من قراءة واحدة عند كل مستوى مختلف من مستويات المؤثر الخارجي. لذلك، يستلزم تسجيل أكثر من قراءة عند كل عينة.