Les tests diagnostiques quantitatifs s'appliquent lorsque la caractéristique observée est mesurable et est une variable continue (ex.: taux d'hormone dans le sang, taille d'une tumeur, ...). Dans ce cas, la précision du test dépend de la valeur seuil choisie (arbitrairement) pour distinguer les personnes malades des personnes saines.

Le graphique suivant représente la distribution des résultats possibles d'un test (ex.: dépistage de l'hypertension artérielle) chez les personnes "non-malades" (en vert) et chez les personnes "malades" (en rouge).

Les personnes présentant un test supérieur à une valeur seuil sont considérées comme positives au test, et donc supposées malades, tandis que celles présentant un résultat inférieur au seuil sont considérées comme négatives, et donc supposées non-malades.

On constate que certaines personnes sont considérées comme malades (car positives au test) alors qu'elles ne le sont pas en réalité; ce sont les faux positifs (FP, en vert foncé sur le graphique suivant). De même, certaines personnes sont considérées comme non-malades (car négatives au test) alors qu'elles sont malades; ce sont les faux négatifs (FN, en rouge foncé sur le graphique suivant).

Lorsque la valeur seuil choisie change, les nombres de vrais positifs, vrais négatifs, faux positifs et faux négatifs s'en trouvent modifiés, modifiant par conséquent les valeurs de sensibilité et de spécificité de ce test. Ainsi, pour chaque valeur seuil, il est possible de déterminer les valeurs de sensibilité et de spécificité correspondantes.

La relation entre la sensibilité et la spécificité du test, pour chacune des valeur seuil possible, peut être représentée sous forme d'un graphique: la courbe ROC.