La aleatoriedad se refiere a eventos, procesos o modelos en los que algunos de los resultados son esencialmente imprevisibles, por efectos relacionados con el azar. El concepto admite diferentes caracterizaciones en matemáticas, ciencia, filosofía o historia.

Por ejemplo, en matemáticas sólo una secuencia infinita puede ser realmente aleatoria (para secuencias finitas siempre es posible encontrar una fórmula determinista que la reproduzca). En física, se cree que existe una aleatoriedad profunda, como podría existir en física cuántica y una aleatoriedad práctica, como es el lanzamiento de dados (si bien macroscópicamente está gobernado por leyes de movimiento deterministas en la práctica es difícil de predecir el resultado). El resultado de todo suceso aleatorio no puede determinarse en ningún caso antes de que este se produzca. El estudio de los fenómenos aleatorios queda dentro del ámbito de la teoría de la probabilidad y, en un marco más amplio, en el de la estadística.

La palabra aleatorio se usa para expresar una aparente carencia de propósito, causa, u orden. En cambio, el término aleatoriedad se usa a menudo como sinónimo con un número de propiedades estadísticas medibles, tales como la carencia de tendencias o correlación, es decir, que no haya patrones que se puedan identificar. La aleatoriedad ocupa un lugar importante en la ciencia, la filosofía y la historia.