Se ocupa de la formalización y generalización de las ideas estadísticas aplicando técnicas matemáticas. Este estudio incluye el uso de la teoría de la probabilidad y del análisis matemático para construir modelos estadísticos basados en datos experimentales que nos permitan hacer juicios o tomar decisiones sobre un fenómeno aleatorio bajo consideración. Las principales áreas de estudio de la Estadística Matemáticas son: la teoría de decisión estadística, la teoría de estimación y pruebas de hipótesis y la teoría asintótica