Теорія ймовірностей та математична статистика є фундаментальною математичною дисципліною, що вивчає закономірності масових випадкових явищ, процесів і подій, а також методи статистичного аналізу результатів спостережень і експериментів. У межах дисципліни розглядаються математичні методи опису випадковості, досліджуються випадкові події, випадкові величини та їх розподіли, вивчаються основні закономірності масових випадкових явищ і методи статистичного аналізу даних. Дисципліна забезпечує формування знань і навичок, необхідних для побудови та дослідження математичних моделей випадкових процесів, аналізу 
результатів спостережень і експериментів, а також застосування ймовірнісно статистичних методів під час вивчення фізичних явищ і процесів. Отримані знання є теоретичною основою для подальшого опанування фахових дисциплін та проведення наукових досліджень у галузі фізики та астрономії.