统计推断包括参数估计和假设检验两方面。参数估计是指由样本统计量(样本均数，率)来估计总体参数(总体均数及总体率)，估计方法包括点值估计及区间估计。假设检验又称统计假设检验，是用来判断样本与样本、样本与总体的差异是由抽样误差引起还是本质差别造成的统计推断方法。
统计推断是通过样本推断总体的统计方法。总体是通过总体分布的数量特征即参数(如期望和方差)来反映的。因此，统计推断包括：对总体的未知参数进行估计；对关于参数的假设进行检查；对总体进行预测预报等。科学的统计推断所使用的样本，通常通过随机抽样方法得到。统计推断的理论和方法论基础，是概率论和数理统计学。
