如果说描述统计是简化、整理和汇总样本资料的话，推断统计便是根据样本资料的结果，推断总体状况的过程。它不仅可以用数量化指标表示这种推论的合理性，还能够说明可能的误差范围有多大。
如果从某一个市取样1000名幼儿，调查患有龋齿的幼儿人数为46.8%，那么如何以95%或99%的把握推断全市幼儿患龋齿的百分比是多少呢？这就是统计估计问题。若一项实验中，实验班的平均分数为98，对照班为89，我们如何以极小犯错误的可能（5%或1%）作出“实验效果显著，实验班与对照班有明显差异”的结论呢？这就是统计检验问题。可见如何对样本研究结果做出科学的推断，是对研究材料进行定量分析的重要部分之一，在教育统计学上叫作参数估计，参数假设检验，t检验、Z检验、X2检验、非参数检验等。