Náhodná veličina (náhodná premenná) je základný pojem v štatistike. Jej hodnotu určuje výsledok náhodného pokusu. Táto hodnota nie je jednoznačná, ale vplyvom náhodného pôsobenia nadobúda niektorý z možných výsledkov. Keď takémuto javu priradíme reálne číslo, potom veličina nadobúda hodnotu tohto čísla. Elementárny náhodný jav môžeme previesť na reálne číslo, ak jeho nastúpenie označíme hodnotou 1 a nenastúpenie 0. Hodnoty náhodných veličín označujeme malými písmenami konca abecedy x₁, x₂, x₃,.....x_n.

Náhodné veličiny delíme na diskrétne (nespojité) a spojité.

Diskrétne náhodné veličiny môžu nadobúdať len niektoré izolované hodnoty z určitého intervalu. Napr. počet chýb pri riešení nejakej úlohy, počet žiakov v triede, počet áut, ktoré prejdú daný úsek cesty za deň...

Spojité náhodné veličiny môžu nadobúdať všetky hodnoty z konečného alebo nekonečného intervalu, to znamená, že môžu nadobúdať nekonečné množstvo hodnôt. Napr. čas potrebný na vyplnenie dotazníka, odhad vzdialenosti.