Teoretisk sannolikhet är sannolikheten för en händelse baserat på alla möjliga utfall, förutsatt att varje utfall är lika troligt. Slå ett rättvist mynt. Det finns två utfall: krona och klave. Den teoretiska sannolikheten för krona är 1/2. Slå en rättvis sexsidig tärning. Det finns sex utfall. Den teoretiska sannolikheten för att slå en 3:a är 1/6.

Formeln är antalet gynnsamma utfall dividerat med det totala antalet möjliga utfall. Den antar att utfallen är lika sannolika. Det är det viktigaste antagandet. Ett vinklat mynt har inte en teoretisk sannolikhet på 1/2 för krona. Myntet är inte rättvist. Utfallen är inte lika sannolika. Teoretisk sannolikhet gäller endast rättvisa experiment.

Teoretiska sannolikhetsexempel

• Myntkast: 1/2 för krona.
• Tärningsslag: 1/6 för valfritt nummer.
• Kortdragning: 1/52 för valfritt kort.
• Spinnare: beror på antalet lika stora sektioner.
• Lotteri: 1 på miljonen för jackpotten.

Teoretisk sannolikhet är en förutsägelse. Den talar om vad som borde hända på lång sikt. Den talar inte om vad som kommer att hända i nästa försök. Vänd ett mynt tio gånger och du kanske får sju krona. Den teoretiska sannolikheten är fortfarande 1/2. Den experimentella sannolikheten är 7/10. Kör fler försök och den experimentella sannolikheten närmar sig den teoretiska. Det är de stora talens lag. Teoretisk sannolikhet är exakt. Den beräknas utifrån experimentets struktur. Den kräver inga försök. Det är grunden för sannolikhetsteorin. Den används inom spel, försäkringar och kvalitetskontroll. Det är osäkerhetens matematik.