En bivariat analyse er en analyse af to variabler, hvor sammenhængen (korrelationen) mellem de to beskrives. Der findes mange metoder til at lave bivariate analyser afhængigt af variablernes måleniveau. En bivariat analyse kan ikke bestemme kausaliteten mellem de to variabler, da man ikke kan vide hvilken variabel, der forårsager en ændring på den anden. Det kan heller ikke udelukkes at en tredje variabel påvirker en observeret sammenhæng.