Korelasi menggambarkan hubungan statistik antara dua variabel. Ketika satu variabel berubah, variabel lainnya cenderung berubah dengan cara yang terkait. Hubungan tersebut dapat bersifat positif—keduanya naik atau turun bersamaan—atau negatif—satu naik sementara yang lain turun.

Korelasi positif muncul ketika orang yang lebih tinggi cenderung memiliki berat badan lebih, atau ketika waktu belajar dan nilai ujian bergerak ke arah yang sama. Korelasi negatif muncul ketika jam menonton televisi dan nilai bergerak ke arah yang berlawanan. Kekuatan hubungan diukur dari seberapa rapat titik-titik data berkumpul di sekitar garis; diagram sebaran membuat pola tersebut terlihat sekilas.

Korelasi tidak selalu berarti sebab-akibat. Variabel ketiga mungkin memengaruhi keduanya, atau arah pengaruhnya mungkin berlawanan dengan jalur yang diharapkan. Penjualan es krim dan kematian akibat tenggelam meningkat bersamaan di musim panas, namun keduanya tidak saling menyebabkan. Oleh karena itu, para peneliti memperlakukan korelasi sebagai titik awal untuk penyelidikan lebih lanjut, bukan sebagai penjelasan akhir.

Dalam psikologi, studi korelasional umum dilakukan ketika manipulasi eksperimental tidak mungkin atau tidak etis. Studi ini memetakan lanskap hubungan yang nantinya dapat diuji lebih ketat melalui eksperimen.