La corrélation suggère une association entre deux variables. La causalité montre qu'une variable affecte directement un changement dans l'autre. Bien que la corrélation puisse impliquer une causalité, c'est différent d'une relation de cause à effet. Par exemple, si une étude révèle une corrélation positive entre le bonheur et l'absence d'enfant, cela ne signifie pas que les enfants causent le malheur. En fait, les corrélations peuvent être tout à fait fortuites, comme la petite taille de Napoléon et son ascension au pouvoir. En revanche, si une expérience montre qu'un résultat prédit résulte infailliblement de la manipulation d'une variable particulière, les chercheurs sont plus confiants quant à la causalité, qui dénote également corrélation.
Les tests statistiques mesurent la probabilité que la corrélation soit due au hasard ou à une association non aléatoire. Savoir qu'il existe une relation statistiquement significative entre les variables est utile à bien des égards. Par exemple, les chercheurs en marketing examinent les corrélations entre les efforts publicitaires et les ventes. Les agriculteurs jugent de la corrélation entre l'utilisation de pesticides et le rendement des cultures. Les sociologues étudient les corrélations entre la pauvreté et les taux de criminalité pour identifier des stratégies d'intervention. Les corrélations peuvent également être négatives dans la direction, comme une augmentation des prix de l'épicerie lorsque l'approvisionnement alimentaire diminue pendant une sécheresse.
Si le vent renverse un arbre, c'est cause et effet. D'autres relations causales sont plus complexes. Par exemple, lorsque les scientifiques voient des résultats prometteurs de l'administration d'un nouveau médicament dans le cadre d'essais humains, ils doivent être certain que le médicament est à l'origine du changement, et non d'autres facteurs, tels qu'une modification du régime alimentaire des participants ou mode de vie. Les preuves doivent être convaincantes pour déclarer la causalité. Des preuves insuffisantes peuvent conduire à de fausses déclarations de remèdes et à des croyances erronées sur les causes. Au Moyen Âge, une chasse aux sorcières s'ensuivit car les villageois attribuaient la famine et la souffrance à la présence de la sorcellerie.