Các phương pháp phân tích thống kê trong khoa học môi trường cũng nhiều như các ứng dụng của nó. Mặc dù có cơ sở cho các phương pháp được sử dụng trong các lĩnh vực khác, nhiều phương pháp trong số này phải được điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu hoặc giới hạn của dữ liệu trong khoa học môi trường. Mô hình hồi quy tuyến tính, mô hình tuyến tính tổng quát và mô hình phi tuyến tính là một số phương pháp phân tích thống kê được sử dụng rộng rãi trong khoa học môi trường để nghiên cứu mối quan hệ giữa các biến.[2]