O objetivo de uma pesquisa é, sempre, fazer afirmações sobre as características de uma população, ou saber o efeito geral de algum fator sobre a referida característica, de forma a poder tomar uma decisão válida a toda a população. Pelo exposto, seria sempre necessário fazer um censo, o que é difícil de fazer por muitos fatores. A inferência estatística fornece mecanismos que permitem, a partir de uma amostra aleatória, obter conclusões válidas para a população. O estudo da inferência está dividido em duas partes:
1, Estimação de parâmetros.
lida com a estimação de quantidades desconhecidas que estão relacionadas com a distribuição da variável em estudo, chamadas de parâmetros, a partir das quais é possível obter as características da população como média, mediana ou variância. A estimação pode ser pontual, quando um parâmetro é estimado através de uma estatística que gera um único valor, ou por intervalos, quando são calculados dois valores que formam um intervalo que, com certo grau de confiança, contém o parâmetro de interesse
2, Teste de hipótese
complementa a estimação, permitindo testar, à luz da evidência amostral, alguma hipótese referente a um ou vários parâmetros populacionais. Quanto a estimação pontual de parâmetros, seria necessário o estudo profundo de diversos aspectos que não são tratados neste nível para poder formalizar a teoria sobre o assunto.