תהליך סטוכסטי, או תהליך אקראי הוא תהליך שהתפתחותו תלויה בגורמים מקריים. כלומר, שממצב התחלתי נתון של המערכת – קיימים מספר מצבים שונים אליהם יכולה המערכת להגיע (כמובן, מצבים מסוימים יתקבלו בהסתברות גבוהה יותר ממצבים אחרים). זאת בניגוד לתהליך דטרמיניסטי, בו כל מצב התחלתי מסוים יתפתח בהכרח למצב מסוים נתון אחר.