Phân tích thống kê là điều cần thiết cho lĩnh vực khoa học môi trường, cho phép các nhà nghiên cứu hiểu biết về các vấn đề môi trường thông qua nghiên cứu và phát triển các giải pháp tiềm năng cho các vấn đề họ nghiên cứu. Các ứng dụng của phương pháp thống kê vào khoa học môi trường rất nhiều và đa dạng. Thống kê môi trường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm: các tổ chức y tế và an toàn, cơ quan tiêu chuẩn, viện nghiên cứu, chính quyền nước và sông, tổ chức khí tượng, thủy sản, cơ quan bảo vệ, và có nguy cơ, ô nhiễm, điều tiết và kiểm soát.[2]

Thống kê môi trường đặc biệt là thích hợp và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp học thuật, chính phủ, quy định, công nghệ và tư vấn.[2]

Các ứng dụng cụ thể của phân tích thống kê trong lĩnh vực khoa học môi trường bao gồm phân tích rủi ro động đất, hoạch định chính sách môi trường, lập kế hoạch lấy mẫu sinh thái, pháp y môi trường.[2]

Trong phạm vi thống kê môi trường, có hai loại sử dụng chính của chúng.[2]

• Thống kê mô tả không được sử dụng để suy luận về dữ liệu, mà chỉ đơn giản là để mô tả các đặc điểm của nó.
• Thống kê suy luận được sử dụng để suy luận về dữ liệu, kiểm tra các giả thuyết hoặc đưa ra dự đoán.

Các loại nghiên cứu được đề cập trong thống kê môi trường bao gồm:[3]

• Các nghiên cứu cơ bản để ghi lại tình trạng hiện tại của một môi trường để cung cấp nền tảng trong trường hợp có những thay đổi chưa biết trong tương lai;
• Các nghiên cứu được nhắm mục tiêu để mô tả tác động có thể có của các thay đổi được lên kế hoạch hoặc các sự cố ngẫu nhiên;
• Giám sát thường xuyên để cố gắng phát hiện những thay đổi trong môi trường.