האוכלוסיה יכולה להיות סופית או אינסופית.

לדוגמא: האוכלוסיה המורכבת מכלל הברגים המיוצרים בבית חרושת מסוים ביום מסוים הינה סופית, בעוד שהאוכלוסיה המורכבת מכל התוצאות האפשריות (עץ או פלי) של הטלות חוזרות של מטבע הינה אינסופית.

במידה והמדגם מייצג את האוכלוסיה , ניתן במקרים רבים להסיק מסקנות חשובות אודות האוכלוסיה, ע"י ניתוח המדגם.  אותו חלק של הסטטיסטיקה העוסק בתנאים בהם מסקנות כאלה הינן בנות תוקף, נקרא הסקה סטטיסטית.

החלקים העיקריים של הסקה סטטיסטית הם:

• דגימה
• תורת האמידה
• מבחני השערות
• ניתוח קשרים בין משתנים - רגרסיה ומתאם

 מאחר והסקות סטטיסטיות אינן יכולות להיות בטוחות באופן מוחלט, משתמשים לעיתים קרובות בלשון תורת ההסתברות כדי לנתח את המסקנות.

החלק של הסטטיסטיקה העוסק רק בתיאור וניתוח קבוצה מסוימת מבלי להגיע למסקנות אודות קבוצה גדולה יותר נקרא סטטיסטיקה תיאורית.

מטרת חלק זה היא להציג אוסף של נתונים בצורה בהירה, פשוטה ונוחה שתאפשר לקבל תמונה ברורה של פיזור הנתונים, למשל איזה חלק של הנתונים ערכם קטן מערך נתון , מהו התחום בו  מרוכזים 50% מהנתונים, באיזה תחום שכיחות הנתונים היא הגבוהה ביותר ועוד...