Az elméleti valószínűség egy esemény valószínűsége az összes lehetséges kimenetel alapján, feltételezve, hogy minden kimenetel egyformán valószínű. Dobj fel egy szabályos érmét. Két kimenetel van: fej és írás. A fej elméleti valószínűsége 1/2. Dobj egy szabályos hatoldalú kockával. Hat kimenetel van. A 3-as dobás elméleti valószínűsége 1/6.

A képlet a kedvező kimenetelek számát osztja a lehetséges kimenetelek teljes számával. Feltételezi, hogy az eredmények egyenlő valószínűséggel jönnek ki. Ez a kulcsfontosságú feltételezés. Egy elfogult érme esetében az elméleti valószínűség nem 1/2 a fejre. Az érme nem igazságos. Az eredmények nem egyenlő valószínűségűek. Az elméleti valószínűség csak a tisztességes kísérletekre vonatkozik.

Elméleti valószínűségi példák

• Érmefeldobás: 1/2 fej esetén.
• Kockadobás: 1/6 bármilyen szám esetén.
• Kártyahúzás: 1/52 bármely lapra.
• Fonó: az egyenlő szakaszok számától függ.
• Lottó: 1 millió a főnyereményért.

Az elméleti valószínűség egy jóslat. Megmondja, hogy minek kell történnie hosszú távon. Nem mondja meg, hogy mi fog történni a következő kísérletben. Feldobj egy érmét tízszer, és lehet, hogy hét fejet kapsz. Az elméleti valószínűség továbbra is 1/2. A kísérleti valószínűség 7/10. Végezz el több kísérletet, és a kísérleti valószínűség megközelíti az elméletit. Ez a nagy számok törvénye. Az elméleti valószínűség egzakt. A kísérlet szerkezetéből számítják ki. Nem igényel semmilyen kísérletet. Ez a valószínűségszámítás alapja. Szerencsejátékban, biztosításban és minőségellenőrzésben használják. Ez a bizonytalanság matematikája.