การวิเคราะห์ข้อสอบ (Item  Analysis) หมายถึง กระบวนการในการตรวจสอบคุณภาพของข้อสอบเป็นรายข้อ  โดยแต่ละข้อจะตรวจสอบคุณภาพ 2 ประการ  คือ ค่าความยาก (Difficulty  Index)  และค่าอำนาจจำแนก (Discrimination  Power)  ว่ามีความเหมาะสมหรือไม่  มีวิธีวิเคราะห์ 2 แบบ  คือแบบอิงกลุ่ม  และแบบอิงเกณฑ์
           ข้อสอบที่นำมาวิเคราะห์ ได้แก่ ข้อสอบที่กำหนดการให้คะแนนว่าตอบถูกได้ 1 คะแนน  ตอบผิดได้ 0 คะแนน  เช่น  ข้อสอบถูก-ผิด  ข้อสอบจับคู่  ข้อสอบเติมคำ  และข้อสอบเลือกตอบ  ข้อสอบที่นิยมนำมาวิเคราะห์มากที่สุด  คือข้อสอบแบบเลือกตอบ  โดยมีเหตุผลดังนี้
           1.  ปัจจุบันนิยมใช้ข้อสอบเลือกตอบเป็นส่วนใหญ่
           2.  เป็นข้อสอบที่สามารถวัดได้ครอบคลุมหลักสูตร และสามารถวัดพฤติกรรมต่าง ๆ ทางสมองได้ตามที่ต้องการ
           3.  เป็นข้อสอบที่สามารถนำมาวิเคราะห์และปรับปรุงแก้ไขให้มีคุณภาพ โดยทำได้สะดวก รวดเร็ว  และสามารถใช้เครื่องจักรแทนแรงงานคนได้
           4.  เป็นข้อสอบที่สามารถเก็บไว้ใช้ได้หลาย ๆ ครั้ง  คุ้มค่ากับการลงทุน
           การวิเคราะห์ข้อสอบของแบบทดสอบเลือกตอบ นอกจากจะทำให้ได้ค่าความยากและ           ค่าอำนาจจำแนกเป็นรายข้อ  (เฉพาะตัวเลือกที่ถูก)  แล้ว  ยังสามารถวิเคราะห์ระดับความยากและ ค่าอำนาจจำแนกของรายตัวเลือกอื่นๆ ที่เป็นตัวลวง หรือที่เรียกว่า “การตรวจประสิทธิภาพของตัวลวง”   ได้ด้วย