اگر S فضاي نمونه يك آزمايش تصادفي باشد كه عضوهاي آن هم شانس باشند و E یک پیشامد از این فضای نموه باشد آنگاه احتمال E كه با نماد (P(E نشان داده می شود به صورت زیر است:

تعریف می کنیم. از این تعریف فقط وقتی استفاده می کنیم که نتایج آزمایش هم شانس هستند.

به هر یک از نتایج ممکن برای یک آزمایش تصادفی یک برآمد و به احتمالهایی که به کمک آنچه به طور ایده آل باید رخ دهد تعیین می گردند و داده های حاصل از آزمایش در آن نقش ندارند، احتمال نظری گفته می شود.

در حل مسائل احتمال ابتدا مجموعه همه برآمدهای ممکن آزمایش تصادفی را می یابیم؛ سپس پیشامدی که احتمال آن خواسته شده است را به صورت زیر مجموعه ای از فضای نمونه ای معین می کنیم؛ در نهایت احتمال نظری آن پیشامد را به کمک قوانین احتمال به دست می آوریم.