در تجزیه و تحلیل همبستگی، ما یک ضریب همبستگی نمونه، به طور خاص ضریب همبستگی پیرسون را تخمین می زنیم. ضریب همبستگی نمونه،با r نشان داده می شود. این ضریب بین -1 و +1 است و جهت و قدرت ارتباط خطی بین دو متغیر را کمی می کند. همبستگی بین دو متغیر می تواند مثبت باشد (یعنی سطوح بالاتر یک متغیر با سطوح بالاتر متغیر دیگر همراه است) یا منفی (یعنی سطوح بالاتر یک متغیر با سطوح پایین تر دیگری مرتبط است).
علامت ضریب همبستگی جهت ارتباط را نشان می دهد. بزرگی ضریب همبستگی نشان دهنده قدرت ارتباط است.
به عنوان مثال، همبستگی r = 0.9 نشان دهنده یک ارتباط قوی و مثبت بین دو متغیر است، در حالی که یک همبستگی r = -0.2 نشان دهنده یک ارتباط ضعیف و منفی است. یک همبستگی نزدیک به صفر نشان می دهد که هیچ ارتباط خطی بین دو متغیر پیوسته وجود ندارد.
توجه به این نکته مهم است که ممکن است یک ارتباط غیر خطی بین دو متغیر پیوسته وجود داشته باشد، اما محاسبه یک ضریب همبستگی این را تشخیص نمی‌دهد. بنابراین، همیشه مهم است که داده ها را قبل از محاسبه ضریب همبستگی به دقت ارزیابی کنید. استفاده از نمودارهای گرافیکی به ویژه برای بررسی ارتباط بین متغیرها مفید هستند.
