Το διάστημα εμπιστοσύνης είναι ένα εκτιμώμενο εύρος τιμών στο οποίο είναι πιθανό να βρίσκονται όλα τα δεδομένα (αποτελέσματα). Για ένα δεδομένο αποτέλεσμα θεραπείας που μετράται σε μια δοκιμή σε ένα δείγμα πληθυσμού, το διάστημα εμπιστοσύνης μπορεί να υπολογιστεί ώστε να δώσει ένα εύρος «βέλτιστης εκτίμησης» του αποτελέσματος της θεραπείας που θα παρατηρηθεί σε ολόκληρο τον πληθυσμό.

Η πιθανότητα το διάστημα εμπιστοσύνης να περιέχει την τιμή ονομάζεται επίπεδο εμπιστοσύνης. Παραδοσιακά, τα επίπεδα εμπιστοσύνης ορίζονται στο 95% ή 99%. Αυτό σημαίνει ότι οι ερευνητές είναι 95% (ή 99%) σίγουροι ότι το μετρημένο αποτέλεσμα βρίσκεται εντός του πραγματικού εύρους.

Για παράδειγμα, αντί να εκτιμήσουν τη μέση ηλικία ενός πληθυσμού ως 15 έτη, οι ερευνητές αναφέρουν ότι η μέση ηλικία κυμαίνεται μεταξύ 14 και 16 ετών. Αυτό το διάστημα εμπιστοσύνης περιέχει την πραγματική τιμή που εκτιμάται.