데이터나 관찰에서 유의미한 결론을 추론하는 과정을 일컫는 용어. 관측된 데이터로부터 모델을 생성하고 이 모델을 사용하여 일반화된 결론을 도출하는 것을 포함한다. 본래는 통계학이나 데이터 과학 분야에서 자주 사용되어왔다. 최근에는 머신러닝(기계학습) 및 딥러닝 관련 연구가 활발해지면서 해당 분야에서 많이 사용되고 있다.
추론통계는 표본 데이터를 기반으로 모집단에 대한 추정을 하는 과정. 이를 통해 통계적 검정, 신뢰 구간의 설정, 예측 모델의 구축 등을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소수의 사람들을 대상으로 한 설문조사 결과를 통해 전체 인구의 선호도를 추정하는 것을 예로 들 수 있다.