Se denomina distribución de probabilidad de una variable aleatoria al conjunto de valores que esta puede adoptar, así como las probabilidades correspondientes a dichos valores. P. ej. la distribución de probabilidad de la variable «resultado obtenido al lanzar un dado al aire» se compone de los valores 1, 2, 3, 4, 5 y 6, y de las probabilidades correspondientes, que en este caso son igual a 1/6 para cada uno de los valores. El modelo matemático mediante el cual se determina la probabilidad correspondiente a cada valor concreto se denomina función de distribución.