Biostatistika je, zapravo, dvije riječi – i dva područja proučavanja – u kombinaciji. Bio dio uključuje biologiju, proučavanje živih bića. Dio statistike uključuje prikupljanje, praćenje, analizu i primjenu podataka. Biostatistika je korištenje statističkih postupaka i analiza u proučavanju i praksi biologije. Kao takav, ima mnogo stvarnih i znanstvenih primjena.
Biostatistika se rutinski koristi za pokretanje bioloških eksperimenata. Podaci se prikupljaju i analiziraju prije, tijekom i nakon biološkog eksperimenta, s namjerom da se dođe do nekog oblika logičnog zaključka o tome što možda nije baš empirijski rezultati. S druge strane, biostatistički eksperiment može biti posve matematički; na primjer, mjerenje temperature životinje u različito doba dana, i naknadno praćenje drugih varijabli uključenih u ta mjerenja temperature, mogu se izraziti u potpunosti numerički.
Kad smo već kod mjerenja, vrijeme je za neke pojmove. Populacija je skup mjerenja. U gornjem primjeru, mjerenje stupnjeva temperature životinje – uzeto u cjelini – čine populaciju. Jedno ili nekoliko tih mjerenja evaluiranih odvojeno od ostatka populacije čine uzorak.
Mjerenja i druge namjene biostatistike ne uključuju uvijek tako svjetovne stvari. Biostatistika se obično koristi u velikim naporima, kao što su testiranje lijekova i izgradnja modela okoliša. Osobito u slučaju ispitivanja novih lijekova, biostatistika se uvelike oslanja na praćenje i tumačenje podataka te davanje preporuka na temelju tih tumačenja.
Još jedna bitna upotreba biostatistike je u procjeni širenja bolesti. Znanstvenici provode testove na ljudima koji su oboljeli od bolesti – uzorak – i uspoređuju njihovu DNK, životnu povijest i društvene uvjete s drugima koji žive na istom području – ostatkom populacije – kako bi vidjeli zašto su neki ljudi dobili bolest a drugi nisu. Na taj način biostatistika može pomoći u rješavanju određenih okolišnih ili bioloških misterija. Povezana upotreba biostatistike je u genetskim istraživanjima. Uzorci, populacije, pokusi, istraživanja – sve se radi u ime traženja lijeka za smrtonosne bolesti, uzroka genetskih poremećaja i predviđanja mogućnosti.
Biostatistika se također koristi u modeliranju i postavljanju hipoteza. S obzirom na skup podataka, znanstvenici kombiniraju biostatistiku i teoriju vjerojatnosti kako bi odredili vjerojatnost da će bolesti pogoditi populaciju, lijekove za liječenje tih bolesti i reakciju ljudi na te lijekove. Na taj način biostatistika obećava da će biti jednako dobra u predviđanju budućnosti kao i u analizi prošlosti.