Η συσχέτιση περιγράφει μια στατιστική σχέση μεταξύ δύο μεταβλητών. Όταν η μία μεταβλητή αλλάζει, η άλλη τείνει να αλλάζει με σχετικό τρόπο. Η σχέση μπορεί να είναι θετική—και οι δύο αυξάνονται ή μειώνονται ταυτόχρονα—ή αρνητική—η μία αυξάνεται καθώς η άλλη μειώνεται.

Μια θετική συσχέτιση εμφανίζεται όταν οι ψηλότεροι άνθρωποι τείνουν να ζυγίζουν περισσότερο ή όταν ο χρόνος μελέτης και οι βαθμολογίες στις εξετάσεις κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση. Μια αρνητική συσχέτιση εμφανίζεται όταν οι ώρες τηλεόρασης και οι βαθμοί κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις. Η ισχύς της σχέσης μετριέται από το πόσο σφιχτά συγκεντρώνονται τα σημεία δεδομένων γύρω από μια γραμμή. Τα διαγράμματα διασποράς κάνουν το μοτίβο ορατό με μια ματιά.

Η συσχέτιση δεν υπονοεί αιτιώδη συνάφεια. Μια τρίτη μεταβλητή μπορεί να οδηγεί και τα δύο ή η κατεύθυνση της επιρροής μπορεί να είναι αντίθετη από την αναμενόμενη. Οι πωλήσεις παγωτού και οι θάνατοι από πνιγμό αυξάνονται μαζί το καλοκαίρι, ωστόσο κανένα από τα δύο δεν προκαλεί το άλλο. Επομένως, οι ερευνητές αντιμετωπίζουν τη συσχέτιση ως σημείο εκκίνησης για περαιτέρω έρευνα και όχι ως τελική εξήγηση.

Στην ψυχολογία, οι συσχετιστικές μελέτες είναι συνηθισμένες όταν ο πειραματικός χειρισμός είναι αδύνατος ή ανήθικος. Χαρτογραφούν το τοπίο των σχέσεων που τα πειράματα μπορούν αργότερα να ελέγξουν με μεγαλύτερη αυστηρότητα.