Математичні моделі в теорії ймовірності описують з деяким ступенем точності випробування (експерименти, спостереження, вимірювання), результати яких неоднозначно визначаються умовами випробування. Математичним апаратом теорії ймовірності є комбінаторика та теорія міри.