Prilikom istraživanja retko su dostupni svi članovi grupe, elementi skupa sa određenom karakteristikom, odnosno cela populacija. Zbog toga se istraživanja najčešće vrše na uzorku, odnosno podskupu osnovnog skupa - populacije.

Svrha statističkog zaključivanja je donošenje zaključka o populaciji, koji je baziran na podacima dobijenim na uzorku.

Pošto se zaključci o populaciji izvode na osnovu uzorka, statističko zaključivanje spada u induktivno zaključivanje. S obzirom na to da ovakav zaključak nije apsolutno siguran, za procenu kvaliteta zaključka i procenu nivoa značajnosti (greške) donesenog zaključka koristi se verovatnoća.

Statističko zaključivanje se koristi u situaciji kada se na reprezentativnom uzorku meri kvantitativna ili kvalitativna varijabla i kada se žele proceniti parametri populacije, kao što su aritmetička sredina, proporcija ili varijansa, na osnovu informacija dobijenih merenjem na uzorku. Uzorak može biti podvrgnut eksperimentalnom tretmanu ili izabran iz subgrupe populacije, a želi se saznati da li uzorak predstavlja veću populaciju ili je izdvojen iz populacije sa različitom aritmetičkom sredinom.

Procena parametara populacije i testiranje hipoteza su dve metode koje se koriste u statistici zaključivanja.