Korelacija nakazuje povezavo med dvema spremenljivkama. Vzročnost kaže, da ena spremenljivka neposredno vpliva na spremembo druge. Čeprav korelacija lahko pomeni vzročnost, je to drugačno kot vzročno-posledična povezava. Če na primer študija razkrije pozitivno povezavo med srečo in brezdomstvom, to še ne pomeni, da otroci povzročajo nesrečo. Pravzaprav so lahko korelacije povsem naključne, kot sta Napoleonova nizka rast in njegov vzpon na oblast. Nasprotno pa, če poskus pokaže, da je napovedani izid napačno posledica manipulacije določene spremenljivke so raziskovalci bolj prepričani v vzročnost, kar tudi označuje korelacija.
Statistični testi merijo verjetnost, ali je korelacija posledica naključnega ali nenaključnega povezovanja. Vedeti, da med spremenljivkami obstaja statistično pomembna povezava, je v mnogih pogledih koristno. Na primer, trženjski raziskovalci preučujejo povezave med oglaševanjem in prodajo. Kmetje presodijo povezavo med uporabo pesticidov in donosom poljščin. Družboslovci preučujejo povezave med stopnjo revščine in kriminala, da bi opredelili intervencijske strategije. Korelacije so lahko tudi negativne v smeri, na primer zvišanje cen živil, ko ponudba hrane med sušo pade.
Če veter drevo prevrne, je to vzrok in učinek. Druga vzročna razmerja so bolj zapletena. Na primer, ko znanstveniki vidijo obetavne rezultate dajanja novega zdravila v preskušanjih na ljudeh, morajo biti nekatere droge povzročajo spremembo, ne pa drugi dejavniki, na primer sprememba prehrane udeležencev oz življenjski slog. Dokazi morajo biti prepričljivi za razglasitev vzročnosti. Nezadostni dokazi lahko vodijo do napačnih trditev o zdravljenju in napačnih prepričanj o vzrokih. V srednjem veku se je začel lov na čarovnice, ker so vaščani lakoto in trpljenje pripisovali prisotnosti čarovništva.