A media mostral dun grupo de observacións é unha estimación da media poboacional. Dada unha mostra de tamaño n, consideramos n variables aleatorias independentes X1, X2, ..., Xn, cada unha das cales corresponde a unha observación seleccionada ao azar. A media mostral defínese coma:
\(\overline {x}=\dfrac {1} {n}(X_1+X_2+ ... +X_n)\)
A media da mostra é unha variable aleatoria: varía dunha mostra a outra dun xeito que non se pode predicir con certeza.