Muuttujat voivat olla yhteydessä toisiinsa eri tavoin. Joitakin näistä voidaan kuvata matemaattisesti. Usein kahden muuttujan sirontakaavio voi auttaa kuvaamaan niiden välisen suhteen tyyppiä. Eri suhteiden testaamiseen on myös tilastollisia työkaluja.
Negatiiviset vs. positiiviset suhteet
Jotkut muuttujaparit liittyvät positiivisesti. Tämä tarkoittaa, että kun yksi muuttuja nousee, myös toinen yleensä nousee. Esimerkiksi pituus ja paino ovat positiivisesti yhteydessä toisiinsa, koska pitemmät ihmiset ovat yleensä painavampia. Muut parit ovat negatiivisesti yhteydessä toisiinsa, mikä tarkoittaa, että kun toinen menee alas, toinen pyrkii nousemaan. Esimerkiksi kaasun mittarilukema ja auton paino ovat negatiivisesti yhteydessä toisiinsa, koska raskaammilla autoilla on taipumus alentaa mittarilukemaa.
Lineaariset ja epälineaariset suhteet
Kaksi muuttujaa voi liittyä lineaarisesti. Tämä tarkoittaa, että suora viiva voi edustaa heidän suhdettaan. Esimerkiksi seinän maalaamiseen tarvittavan maalin määrä liittyy lineaarisesti seinän pinta-alaan. Muita suhteita ei voida edustaa suoralla viivalla. Näitä kutsutaan epälineaarisiksi. Esimerkiksi pituuden ja painon suhde ihmisillä on epälineaarinen, koska kaksinkertaistuva korkeus yleensä yli kaksinkertaistaa painon. Esimerkiksi lapsi voi olla kolme jalkaa pitkä ja painaa 50 kiloa, mutta luultavasti mikään kuuden jalan pitkä aikuinen ei painaa vain 100 kiloa.
Monontoniset ja ei-monotoniset suhteet
Suhteet voivat olla yksitoikkoisia tai ei-yksitoikkoisia. Monotoninen suhde on suhde, jossa suhde on joko positiivinen tai negatiivinen muuttujien kaikilla tasoilla. Ei-monotoninen suhde on sellainen, jossa se ei ole niin. Kaikki yllä olevat esimerkit olivat yksitoikkoisia. Esimerkki ei-monotonisesta suhteesta on stressi ja suorituskyky. Ihmiset, joilla on kohtalainen stressi, pärjäävät paremmin kuin ne, joilla on hyvin vähän stressiä tai joilla on paljon stressiä.
Vahvat ja heikot suhteet
Kahden muuttujan suhde voi olla vahva tai heikko. Jos suhde on vahva, se tarkoittaa, että suhteellisen yksinkertainen matemaattinen kaava suhteelle sopii hyvin dataan. Jos suhde on heikko, niin se ei ole. Esimerkiksi maalin määrän ja seinän koon välinen suhde on erittäin vahva. Pituuden ja painon suhde on heikompi.
