Teoretisk sannsynlighet er sannsynligheten for en hendelse basert på alle mulige utfall, forutsatt at hvert utfall er like sannsynlig. Kast en rettferdig mynt. Det er to utfall: kron og mynt. Den teoretiske sannsynligheten for kron er 1/2. Kast en rettferdig sekssidig terning. Det er seks utfall. Den teoretiske sannsynligheten for å kaste en 3-er er 1/6.

Formelen er antall gunstige utfall delt på det totale antallet mulige utfall. Den antar at utfallene er like sannsynlige. Det er den viktigste antagelsen. En skjev mynt har ikke en teoretisk sannsynlighet på 1/2 for krone. Mynten er ikke rettferdig. Utfallene er ikke like sannsynlige. Teoretisk sannsynlighet gjelder bare for rettferdige eksperimenter.

Eksempler på teoretiske sannsynligheter

• Myntkast: 1/2 for krone.
• Terningkast: 1/6 for et hvilket som helst tall.
• Korttrekk: 1/52 for ethvert kort.
• Spinner: avhenger av antall like seksjoner.
• Lotto: 1 i millionene for jackpotten.

Teoretisk sannsynlighet er en prediksjon. Den forteller deg hva som skal skje på lang sikt. Den forteller deg ikke hva som vil skje i neste forsøk. Kast en mynt ti ganger, og du kan få syv kron. Den teoretiske sannsynligheten er fortsatt 1/2. Den eksperimentelle sannsynligheten er 7/10. Kjør flere forsøk, og den eksperimentelle sannsynligheten nærmer seg den teoretiske. Det er de store tallenes lov. Teoretisk sannsynlighet er eksakt. Den beregnes ut fra eksperimentets struktur. Den krever ingen forsøk. Det er grunnlaget for sannsynlighetsteori. Den brukes i gambling, forsikring og kvalitetskontroll. Det er usikkerhetens matematikk.