Satunnaisuus (kreik. tykhe) viittaa tapahtumaan, joka esiintyy ilman ennakoivia syitä, jotka tekisivät sen välttämättömäksi[1]. Satunnaisuus kuvaa tilanteita tai tapahtumia, jotka tapahtuvat sattumalta, ilman selvää syy-seuraussuhdetta tai ennalta määrättyä kaavaa[1]. Satunnaista tapahtumaa ei voi ennustaa. Matematiikassa satunnaisuutta analysoidaan todennäköisyysteoriassa.
Satunnaisprosessi on toistuva tapahtumasarja, jonka tulokset eivät seuraa kuvattavaa muotoa. Satunnaiset prosessit kuitenkin noudattavat tilastollista lakia. Esimerkiksi jos 6-sivuista noppaa heitetään erittäin monta kertaa tiedetään, että tulosta 6 tulee heittojen määrä / 6 ja heittojen tulosten yhteenlaskettu summa on 3,5 * heittojen määrä. Tämän vuoksi sattuma eroaa mielivaltaisesta: satunnaisuus tarkoittaa että tilastollinen laki on olemassa ja mielivaltaisella tarkoitetaan enemmänkin tilannetta, jossa tilastollista lakiakaan ei ole olemassa.
Satunnaisuus-sana liitetään usein tilastotieteeseen, jossa sillä kuvataan korrelaation puutetta.