Dalam mempelajari statistika pada dasarnya memperhatikan penyajian dan penafsiran dari hasil yang kemungkinan yang akan terjadi pada penelitian yang dirancang atau penelitian ilmiah. Statistikawan sering berurusan dengan data percobaan yang berupa bilangan atau hasil pengukuran ataupun data kategori yang dikelompokkan menurut patokan-patokan tertentu. Setiap percobaan menghasilkan data mentah yang selanjutnya diolah dengan metode tertentu untuk menghasilkan kesimpulan yang dapat dipertanggungjawabkan tentang karakteristik populasi sehingga dapat dijadikan pedoman untuk membuat keputusan-keputusan yang tepat. Kesimpulan yang dibuat tentang populasi pada umumnya berdasarkan penelitian secara sampling. Sampel yang diambil harus representatif kemudian datanya dikumpulkan dan dianalisis. Kesimpulan yang dibuat tidak pasti sehingga muncul persoalan baru: bagaimana mempercayai kesimpulan yang dibuat. Kita harus yakin 100% bahwa kesimpulan ituu benar atau ragu-ragu untuk mempercayainya. Oleh karena itu perlu teori yang disebut teori peluang yang membahas tentang ukuran atau derajat ketidakpastian suatu peristiwa.

Penarikan kesimpulan tentang populasi dan sifat populasi berkaitan dengan percobaan statistika dimana setiap proses pengamatan memiliki berbagai kemungkinan. Berbagai kemungkinan (peluang) suatu kejadian dapat disajikan dengan distribusi peluang yang memberikan gambaran tentang pengamatan. Penyajian distribusi peluang dapat dengan grafik, tabel atau rumus