Zmienną losową określoną na przestrzeni zdarzeń elementarnych \Omega nazywamy dowolną funkcję o wartościach rzeczywistych:
Prawdopodobieństwo zdarzenia, że zmienna losowa X przyjmie wartość a oznaczamy:
Rozkładem zmiennej losowej X nazywamy zbiór:
gdzie x_i jest wartością zmiennej losowej X, natomiast p_i jest prawdopodobieństwem z jakim zmienna losowa przyjmuje wartość x_i.
Wartością oczekiwaną zmiennej losowej X przyjmującej wartości x_1,x_2,\ldots,x_n z prawdopodobieństwem odpowiednio p_1,p_2,\ldots,p_n nazywamy liczbę:
Mówimy, że gra losowa jest sprawiedliwa, jeżeli wartość oczekiwana wygranej jest równa 0.
Gry w których wartość oczekiwana jest ujemna są nieuczciwe i grając w nie kilkukrotnie najprawdopodobniej sumarycznie stracimy. Przykładem takich gier są gry hazardowe, w szczególności ruletka.