Badania statystyczne zaczynają się od etapu przygotowania badania. Polega on na ustaleniu celu badania i jego metody. Celem może być przykładowo zbadanie współzależności między ilością wypadków samochodowych a warunkami pogodowymi panującymi w różnych miesiącach rok kalendarzowego. W tym etapie należy również określić przedmiot badania statystycznego, czyli zbiorowość statystyczną oraz jednostkę badania. Owy przedmiot badania powinien być rzeczowo (co?), czasowo (kiedy?) i przestrzennie (gdzie?) zdefiniowany.
Etap drugi badania statystycznego to obserwacja, która polega na ustaleniu wartości cech ilościowych lub odmian cech jakościowych w wybranej zbiorowości statystycznej. Obserwacja może być pomiarem bezpośrednim bądź zbieraniem informacji od jednostek sprawozdawczych. Dane uzyskane podczas obserwacji nazywa się materiałem statystycznym. A dane zbierane dla potrzeb konkretnego badania nazywane są materiałem pierwotnym (przykładem mogą być dane zbierane podczas narodowego spisu powszechnego ludności).
Materiał wtórny to wykorzystanie danych statystycznych do konkretnego badania zgromadzonych z innych powodów. Wszystkie zebrane dane tworzą tzw. surowy materiał statystyczny, który zwykle obciążony jest błędem. Wyróżnia się błędy systematyczne i przypadkowe.
Rachunek prawdopodobieństwa, będący teoretyczną podstawą wnioskowania statystycznego pozwala na uogólnianie wyników z próby losowej na całą populację. Sumaryczny charakter opisu statystycznego polega na odnoszeniu się do całej zbiorowości a nie do pojedynczych jednostek. Wykorzystując statystykę opisową opis statystyczny dokonywany jest przy pomocy takich miar jak średnia arytmetyczna, odchylenie standardowe, współczynnik korelacji itp. Wnioskowanie statystyczne odnosi się natomiast do metod z zakresu statystyki matematycznej. Po obliczeniu następuje analiza otrzymanych wyników, która pozwala wyciągnąć odpowiednie wnioski merytoryczne
