2×2设计表示有两个因素，每个因素各有两个水平，共有四个组合。如以A₁表示A因素1水平，A₂表示A因素2水平，B₁表示B因素1水平，B₂表示B因素2水平，各因素的水平之间逐个组合，即成2×2设计，其模型如下 ：

2×2析因分析时，首先应对4个组合的试验结果作方差齐性检验，如已满足齐性要求，即可进行方差分析。方法如下：

(1)作检验假设。有两种： 一是A因素或B因素的各水平间的比较，H₀为A因素或B因素两水平的总体均数相等，即μ1=μ2;二是分析A、B两因素的交互作用，H0为两因素间无交互作用，即彼此独立。

(2)将总变异的离均差平方和SS及自由度v按变异来源分为A因素、B因素、交互作用A×B及误差四部分。SS_A和SS_B的计算公式见条目“单因素多个样本均数比较”。A、B两因素交互作用的离均差平方和SS_A×B的计算需先列副表，再用式(1)及式(2)。

(3)分别计算各因素及交互作用的均方MS(=SS/v)，并与误差的均方相比得F值。

(4)查F界值表得P值，按所取检验水准作出推断结论 。