Il existe plusieurs manières de définir une probabilité. Principalement, on parle de probabilités inductives ou expérimentales et de probabilités déductives ou théoriques. On peut les définir comme suit :
Probabilité expérimentale ou inductive : la probabilité est déduite de toute la population concernée. Par exemple, si sur une population d'un million de naissances, on constate 530000 garçons et 470000 filles, on dit que P[garçon] = 0.53
Probabilité théorique ou déductive : cette probabilité est connue grâce à l'étude du phénomène sous-jacent sans expérimentation. Il s'agit donc d'une connaissance a priori par opposition à la définition précédente qui faisait plutôt référence à une notion de probabilité a posteriori. Par exemple, dans le cas classique du dé parfait, on peut dire, sans avoir à jeter un dé, que P["obtenir un 4"] = .
Comme il n'est pas toujours possible de déterminer des probabilités a priori, on est souvent amené à réaliser des expériences. Il faut donc pouvoir passer de la première à la deuxième solution. Ce passage est supposé possible en terme de limite (i.e. avec une population dont la taille tend vers la taille de la population réelle).