En sannolikhetsfördelning beskriver hur sannolikheterna för olika händelser är fördelade i ett utfallsrum. Beroende på om utfallsrummet är diskret eller kontinuerligt blir även sannolikhetsfördelningen det. Vanligt förekommande sannolikhetsfördelningar är likformig fördelning, exponentialfördelning och normalfördelning.