Regresja liniowa to szczególny przypadek regresji, w którym zakładamy, że zależność między zmiennymi jest liniowa, co oznacza, że można ją przedstawić za pomocą prostej linii na wykresie. W regresji liniowej staramy się znaleźć linię trendu najlepiej dopasowaną do danych.
Przykładowo, w analizie wpływu liczby godzin nauki na wyniki egzaminu, regresja liniowa pozwoliłaby nam wyznaczyć, jak zmiana liczby godzin wpływa na wynik egzaminu.