پژوهش برای کشف و یادگیری مهم است. روشهای علمی برای سنجش ایده ها و مفاهیم جدید در یک محیط کنترل شده می باشند. هر جا سخن از تحقیق علمی است، آگاهی از علم آمار ضروری می باشد. یک تحقیق علمی با انتخاب موضوعی روشن، قابل وصول، علمی، ارزنده و مفید شروع می شود و سپس محقق فرض هایی را در مورد نتیجه آن در نظر می گیرد. با انجام آزمایش در قالب طرح های آزمایشی و جمع آوری اطلاعات، فرض ها مورد آزمون قرار می گیرند و با تحلیل و تفسیر اطلاعات حاصل طبق برهان خلف فرضی رد شده و فرض مخالف آن مورد قبول واقع می شود. یک پژوهش علمی برای آزمون فرض مورد نظر، بیان نتایج آزمون و استنباط یک حکم منطقی از داده های آزمایش نیاز به روش های آماری دارد. علم آمار همچنین علم مطالعه جمعیت، تنوع و روشهای کوچک سازی داده ها می باشد. روش های آماری خیلی ساده تا خیلی پیچیده در این زمینه موجود هستند.
