La teoria de l'estadística proporciona una base per a tot el rang de tècniques, tant en el disseny d'estudi com en l'anàlisi de dades, que es fan servir dins les aplicacions de l'estadística.[1][2] Aquesta teoria cobreix les aproximacions als problemes de les decisions estadístiques i a la inferència estadística, i també les accions i deduccions que satisfan els principis bàsics establerts per les diferents aproximacions. Dins d'una donada aproximació, la teoria estadística dona vies per comparar els procediments estadístics; pot trobar el millor procediment dins un context donat per problemes estadístics donats, o pot proporcionar una guia per escollir entre procediments alternatius.[2][3][4]
A part de consideracions filosòfiques gran part de la teoria consisteix en estadística matemàtica i està estretament lligada a la teoria de la probabilitat, la teoria d'utilitat i a l'optimització matemàtica.
- Bickel, Peter J. and Doksum, Kjell A.. Mathematical Statistics: Basic and Selected Topics. I. Second (updated printing 2007). Pearson Prentice-Hall, 2001. ISBN 013850363X.
- Lehmann, Erich. Testing Statistical Hypotheses, 1959.
- Lehmann, Erich. Theory of Point Estimation, 1983.
- Liese, Friedrich; Miescke, Klaus-J.. Statistical Decision Theory: Estimation, Testing, and Selection. Springer, 2008. ISBN 0387731938.
- Cochran, William G.. Sampling Techniques. Third. Wiley, 1977. ISBN 0-471-16240-X.
- Särndal, Carl-Erik; Swensson, Bengt; Wretman, Jan. Model Assisted Survey Sampling. Springer-Verlag, 1992. ISBN 0-387-40620-4.
- Freedman, David A.. Statistical Models: Theory and Practice. Second. Cambridge University Press, 2009. ISBN 9780521671057.
- Davidson, A,C. (2003) Statistical Models. Cambridge University Press. ISBN 0521773393
- Bailey, R. A. 1títol=Design of Comparative Experiments ]. Cambridge University Press, 2008. ISBN 978-0-521-68357-9.
- Cox, D.R., Hinkley, D.V. (1974) Theoretical Statistics, Chapman & Hall. ISBN 0-412-12420-3
- Hinkelmann, Klaus; Kempthorne, Oscar. Design and Analysis of Experiments. I, II. Second. Wiley, 2008. ISBN 978-0-470-38551-7.
- Kish, L. (1965), Survey Sampling, Wiley. ISBN 047148900X