上の例に出てきた は、 の任意の部分集合 に対して定義される集合関数であり、次の性質を満たす。
一般に標本空間 のすべての事象 に対して、 実数 が定まっていて、 が上の 3 つの性質を持つとき、 を の上の確率測度と呼び、 と を組にしたものを 確率空間 という。 また、事象 に対して を事象 の確率 と呼ぶ。