Bien qu'un coup de monnaie individuel ou le rouleau d'un dé soit un événement aléatoire, si répété plusieurs fois la séquence d'événements aléatoires exposera certaines tendances statistiques, qui peuvent être étudiées et prédites.
Les méthodes de la théorie des probabilités s'appliquent aussi à la description de systèmes complexes qui n'ont qu'une connaissance partielle de leur état, comme en mécanique statistique.