thumb|249x249px|Kurs akcji Telekom Austria 20.11.2000 - 17.03.2006 jest przykładem niestacjonarnego procesu stochastycznego. thumb|Symulowana komputerowo realizacja procesu Wienera (ruchu Browna) na powierzchni kuli. Proces Wienera należy do najważniejszych i najlepiej zbadanych procesów stochastycznych.|250x250px
Proces stochastyczny, proces losowy (gr. στοχαστικός (stochastikós) 'będący wynikiem domysłu') – rodzina zmiennych losowych, określonych na pewnej przestrzeni probabilistycznej o wartościach w pewnej przestrzeni mierzalnej. Najczęściej jest to rodzina zmiennych losowych, która opisuje ewolucję zjawiska losowego w czasie. Rozpatruje się również procesy indeksowane punktami przestrzeni; nazywa się je polami losowymi.
Przykłady procesów stochastycznych zapis drgań środka ciężkości samochodu w zależności od czasu, rejestracja prądów EKG i EEG pacjenta, zmian jego ciśnienia krwi czy temperatury ciała, ruchy Browna cząstki umieszczonej w płynie, ruch cząsteczki w gazie lub cieczy, rejestracja cząstek wpadających do licznika Geigera w zależności od czasu, fluktuacje kursu euro na giełdzie.
Przy powtórzeniu powyższych doświadczeń otrzyma się na ogół inny ich przebieg;