İstatistiksel arbitraj, bir varlığın "doğal" fiyatı ile kendi içsel değeri ve gerçek piyasa fiyatı arasında bir fark olmadığı bir durumdur. Bazı tüccarlar, düzeltildiğinde kâr edebilecekleri inancında bu eşitsizlikten yararlanmaya çalışacaktır. Bir tüccarın her zaman istatistiksel arbitrajdan kar elde edebileceğini düşündüğü bir okul vardır. Ancak gerçekte, sınırlı kaynaklar veya beklenmedik olaylar, bunu yapma yeteneklerini sınırlayabilir.
"İstatistiksel arbitraj" tabiri normalde onu daha genel bir arbitrajdan ayırt etmek için belirtilir. Bu sadece iki pazar arasındaki eşitsizlikten yararlanma tekniğini ifade eder. Bunun bir örneği, bir ülkenin borsalarında bir borsada diğerininkinden çok daha yüksek fiyatlı olması olabilir. Bir tüccar teorik olarak bir pazardan hisse satın alarak ve hemen diğerine satarak garantili bir kazanç sağlayabilir. Uygulamada, bu garanti işlem maliyetleri ve varlıkların alım satımı arasında fiyatların değişebileceği riski ile sınırlıdır.
İstatistiksel arbitrajda, eşitsizlik farklı piyasalar arasında değil, bir varlığın mevcut fiyatı ile bunun altında yatan değer arasındadır. Çok genel bir örnek, bir şirket hissesi ile olacaktır. Piyasa fiyatı, tüccarlar arasındaki talep ve arz tarafından belirlenirken, hisse senedi, sahiplere ödediği temettü ve bunun diğer yatırımlarla nasıl karşılaştırıldığına dayanan doğal bir değere sahiptir. Piyasa fiyatındaki bazı değişiklikler, ilgili sektördeki iyi veya kötü haberler gibi dış ve geçici önlemlere bağlı olabilir.
İstatistiksel arbitraj yapan bir tüccar, nihai olarak varlık fiyatlarının temel değerlerine döneceği esasına göre çalışır. Bir eşitsizlik olduğunda, gelecekte fiyatlarda gelecekteki bir değişiklik bekleyebilir ve buna göre kâr elde etmeyi hedefleyebilirler. Normal olarak, bu tür işlemciler, beklenmeyen olayların, bireysel hisse senetlerinin, tüccarın kaybetmesini önlemek için yeterince hızlı bir şekilde "doğal" fiyatlarına geri dönmelerini önleme risklerini en aza indirmek için yüzlerce farklı hisse senedi kullanır.
İstatistiksel arbitraj, normalde beklenebilecek olan değerlerden bir tür dengesizlik anlamına da gelebilir. Bunun ana örneği rulet gibi casino oyunlarında olacaktır. Örneğin, kırmızı üzerine bahis yapan bir oyuncu, doğru tahmin ederlerse, bahislerinin iki katı kazanır. Tekerleğin 0 vermeyen olması nedeniyle, rengi doğru tahmin etme ihtimali ikide birden biraz daha düşüktür. Evin avantajı olarak bilinen bu eşitsizlik, istatistiksel bir tahkim şeklidir.
