Stohastično modeliranje je tehnika predstavitve podatkov ali napovedovanja rezultatov, ki upošteva določeno stopnjo naključnosti ali nepredvidljivosti. Zavarovalništvo je na primer močno odvisno od stohastičnega modeliranja za napovedovanje prihodnjega stanja bilanc podjetij, saj so te lahko odvisne od nepredvidljivih dogodkov, ki vodijo v poplačilo škod. Številne druge panoge in študijska področja imajo lahko koristi od stohastičnega modeliranja, kot so statistika, vlaganje v delnice, biologija, jezikoslovje in kvantna fizika.
Zlasti v svetu zavarovalništva je stohastično modeliranje ključnega pomena pri določanju, kateri izidi se lahko pričakujejo in kateri so malo verjetni. Namesto uporabe fiksnih spremenljivk, kot je pri drugem matematičnem modeliranju, stohastični model vključuje naključne variacije za napovedovanje prihodnjih pogojev in za prikaz, kakšni bi lahko bili. Seveda možnost ene naključne variacije pomeni, da se lahko pojavi veliko. Zaradi tega se stohastični modeli ne izvajajo samo enkrat, ampak stotine ali celo tisočkrat. Ta večja zbirka podatkov ne izraža le, kateri izidi so najverjetnejši, ampak tudi, kakšne razpone je mogoče pričakovati.
Za razumevanje ideje stohastičnega modeliranja je morda koristno upoštevati, da je na nek način nasprotje determinističnega modeliranja. Ta druga vrsta modeliranja je tisto, iz česar je sestavljena večina elementarne matematike. Rešitev problema ima lahko običajno samo en pravilen odgovor, graf funkcije pa ima lahko samo en določen niz vrednosti. Po drugi strani je stohastično modeliranje tako, kot da nekoliko spremenite zapleten matematični problem, da vidite, kako vpliva na rešitev, in nato to storite večkrat in na različne načine. Te majhne razlike predstavljajo naključnost ali nepredvidljivost dogodkov v resničnem svetu in njihovih učinkov.
Druga realna uporaba stohastičnega modeliranja, poleg zavarovanja, je proizvodnja. Proizvodnja se obravnava kot stohastičen proces zaradi učinka, ki ga lahko imajo neznane ali naključne spremenljivke na končni rezultat. Na primer, tovarna, ki izdeluje določen izdelek, bo vedno ugotovila, da majhen odstotek izdelkov ne izide, kot je bilo predvideno, in ga ni mogoče prodati. To je lahko med drugim posledica različnih dejavnikov, kot so kakovost vložkov, delovno stanje proizvodnih strojev in usposobljenost zaposlenih. Nepredvidljivost tega, kako ti dejavniki vplivajo na rezultate, je mogoče modelirati za napovedovanje določene stopnje napak v proizvodnji, ki jo je mogoče načrtovati vnaprej.