Analisis regresi adalah sebuah analisis statistik yang digunakan untuk menduga hubungan diantara variabel-variabel. Sebetulnya banyak metode analisis lain yang dapat digunakan mengukur hubungan diantara variabel-variabel, namun analisis regresi lebih fokus kepada hubungan antara variabel terikat (dependent variable) dengan variabel bebas (independent variable). Secara khusus, analisis regresi membantu peneliti dalam mengetahui perubahan variabel terikat yang disebabkan oleh variabel bebas, dimana variabel lainnya tidak berubah.

Analisis regresi termasuk kepada metode analisis hubungan kausalitas. Pada pola hubungan kausalitas ini, satu variabel mempengaruhi variabel lainnya. Dalam statistik variabel penyebab atau variabel bebas ini bersifat random, sedangkan variabel yang diakibatkannya atau variabel respon bersifat fixed. Analisis regresi ini berbeda dengan analisis korelasi dimana tidak ada variabel yang menjadi variabel penyebab terhadap variabel lainnya. Oleh karena itu, dalam ilmu statistika, kedua variabel dalam analisis korelasi bersifat fixed.

Secara kajian literatur, analisis korelasi digunakan pada variabel yang secara literatur tidak memiliki hubungan sebab akibat. Kedua variabel ini hanya secara kebetulan berhubungan. hubungan antara melemahnya kurs rupiah dengan menurunnya omset sebuah supermarket mungkin saja ada. Tetapi pola hubungan sepergi ini bukan pola hubungan sebab akibat. Pola hubungan yang bersifat sebab akibat contohnya adalah efek pemberian obat tertentu terhadap penyambuhan penyakit tertentu.

Dalam analisis regresi dapat melibatkan satu variabel bebas dan satu variabel terikat, yang mana biasa disebut analisis regresi sederhana, atau melibatkan banyak variabel bebas dengan satu variabel terikat yang mana biasa disebut analisis regresi berganda.