آمار شاخه‌ای از علوم ریاضی است که به جمع‌آوری، تحلیل و تفسیر داده می‌پردازد. شاخه‌های تخصصی مختلفی برای استفاده از آمار در حوزه‌های مختلف شکل گرفته‌اند. از سوی دیگر، در برخی از شاخه‌های علیرغم استفاده از واژه «آمار» در نامشان عملاً از توزیع‌های احتمالاتی استفاده میکنند نه از تحلیل آماری. مفهوم دیگر کلمه آمار، علم آمار است که اصول و روش جمع‌آوری اطلاعات آماری، نمایش دادن آنها و تجزیه و تحلیل و استنتاج آماری را مورد بحث قرار می‌دهد. به کمک علم آمار میتوان مشاهدات یا نتایج اندازه‌گیری‌ها مربوط به حوادث مختلف را مورد مطالعه و بررسی قرار داد و قوانینی را که این حوادث از آنها پیروی میکنند معلوم کرد. تجربه نشان داده در جامعه انسانی کمتر کاری با نظم انجام می‌گیرد، مگر آن که اطلاعات لازم و کافی از جوانب مختلف آن کار در اختیار باشد. به همین لحاظ میزان قدرت اتخاذ تصمیم بهینه در جوامع پیشرفته بستگی به عواملی دارد که از جمله مهم‌ترین آن عوامل در اختیار داشتن آمار و اطلاعات صحیح و به‌هنگام است. در واقع هنگامی در جهت تأمین منافع ملی قادر به برنامه‌ریزی هستیم که آمار و اطلاعات در زمینه امکانات بالقوه و بالفعل فراهم آمده باشد.
در هر جامعه‌ای که توان علمی بالاتر و اطلاعات بیشتری وجود داشته باشد، قدرت تصمیم‌گیری نیز افزایش مییابد و با انجام برنامه‌ریزی‌ها شرایط زندگی بهتری فراهم میشود. بدون در دست داشتن آمار کافی، دقیق و به‌هنگام، سیاستگذاری، برنامه‌ریزی، تعیین اهداف، راهکارها و فعالیت‌ها و در نهایت ارزیابی نتایج مربوطه امکان‌پذیر نمی‌باشد. آمار و اطلاعات یعنی برنامه ریزی، داده های آماری بنیادی ترین اصل برای برنامه ریزی است، و برنامه ریزی اساسی ترین شاخص برای مدیریت قلمداد میشود. سه حلقه آمار و اطلاعات، برنامه ریزی و مدیریت از حلقه های توسعه به شمار میرود. بطوریکه عصر ارتباطات و اطلاعات وقتی معنا مییابد که جمع آوری اطلاعات و داده ها به روز باشد و یکی از نکاتی که در برنامه ریزی هر سازمانی میتوان بدان بعنوان شاخص ترین اصل از آن یاد نمود این است که توسعه بدون برنامه ریزی و برنامه ریزی بدون آمار و اطلاعات قابل تحقق نیست. و این سه ملزوم و لازمه یکدیگرند. و این مهم وقتی قابل تحقق است که نگاه ما به آمار و اطلاعات نگاه جامعی باشد به اصل آمار.
برخی از شاخه های تخصصی علوم مختلف در ارتباط با آمار عبارتند از:
- مهندسی قابلیت اطمینان به بررسی میزان اطمینان‌پذیری یک سامانه یا فرایند و طول عمر آن می‌پردازد.
- کنترل کیفیت آماری (SPC) از روش‌های نمونه‌گیری و تحلیل آماری برای کمک به تصمیم‌گیری‌های بهبود کیفیت فرایندهای تولید استفاده می‌کند
- آکچوئری: از آمار برای ارزیابی ریسک در حوزه‌های بیمه و دانش مالی استفاده می‌کند
- اخترشناسی آماری: آمار را برای داده‌های اخترشناسی به کار می‌گیرد
- آمار زیستی: شاخه‌ای از زیست‌شناسی است که پدیده‌های زیستی را با استفاده از آمار بررسی می‌کند، و شامل آمار پزشکی نیز میشود
- تحلیل بازرگانی شاخه‌ای در حال رشد است که آمار را برای ارزیابی عملکرد بازرگانی به کار می‌گیرد
- شیمی آماری شاخه‌ای از علم شیمی است که اندازه‌گیری‌های انجام شده در سامانه‌ها و فرایندهای شیمیایی را با استفاده از روش‌های ریاضی و آماری تحلیل می‌کند
- جمعیت‌شناسی علم تحلیلی آماری جمعیت‌ها است
- اقتصادسنجی با مطالعه نظام‌مند پدیده‌های اقتصادی از طریق تحلیل آماری داده‌های مشاهده‌شده سر و کار دارد
- همه‌گیرشناسی یا اپیدمیولوژی، علمی است که به بررسی عوامل بیماری‌زا در جمعیت‌ها می‌پردازد، و زیربنایی فراهم می‌کند برای مداخله‌هایی که در حوزهٔ سلامت عمومی و پیشگیری پزشکی انجام می‌گیرند
- زمین‌آمار شاخه‌ای از جغرافیا است که روش‌های آماری را در زیرشاخه‌های جغرافیا نظیر هواشناسی، زمین‌شناسی، آب‌شناسی، آب‌زمین‌شناسی و غیره به کار می‌بندد
- یادگیری ماشینی
- تحقیق در عملیات یک حوزه میان‌رشته‌ای است که حاصل تلفیق ریاضیات کاربردی با سایر علوم است و در آن علوم برای مشکلات پیچیده راه حل‌های بهینه پیدا می‌کند
- بوم‌شناسی جمعیتی زیرشاخه‌ای از بوم‌شناسی است که تحولات جمعیت‌ها و نحوه میان‌کنش آنان با محیط را بررسی می‌کند
- روان‌سنجی علمی است که در آن اندازه‌گیری‌های روان‌شناختی از دانش، توانایی، رویکرد و شخصیت افراد صورت می‌گیرد
- روانشناسی کمی علمی است که به توضیح آماری رفتارهای افراد می‌پردازد
- علوم مالی آماری زیرشاخه‌ای از فیزیک اقتصاد است که از روش‌های شهودی استفاده می‌کند تا علوم مالی را از شکل هنجارگرایی به شکل اثبات‌گرا سو بدهد
- مکانیک آماری از نظریه احتمالات و روش‌های ریاضی مرتبط با آن در علم مکانیک استفاده می‌جوید
- فیزیک آماری یکی از نظریات بنیادی فیزیک است که از نظریه احتمالات برای حل مسایل فیزیک استفاده می‌کند
- ترمودینامیک آماری رفتارهای میکروسکوپی سامانه‌های ترمودینامیک را با استفاده از آمار توضیح می‌دهد