Il metodo Monte Carlo, chiamato anche analisi Monte Carlo, è un mezzo di valutazione statistica delle funzioni matematiche utilizzando campioni casuali. Ciò richiede una buona fonte di numeri casuali. C'è sempre qualche errore in questo schema, ma maggiore è il numero di campioni casuali presi, più accurato è il risultato.
Nella sua forma matematica pura, il metodo Monte Carlo consiste nel trovare l'integrale definito di una funzione scegliendo un gran numero di campioni di variabili indipendenti a caso all'interno di un intervallo o regione, calcolando la media dei valori delle variabili dipendenti risultanti e quindi dividendo per l'estensione dell'intervallo o la dimensione della regione su cui sono stati scelti i campioni casuali. Ciò differisce dal metodo classico di approssimazione di un integrale definito, in cui i campioni variabili indipendenti sono selezionati in punti equidistanti all'interno di un intervallo o di una regione.
Il metodo Monte Carlo è famoso soprattutto per il suo utilizzo durante la seconda guerra mondiale nella progettazione della bomba atomica. È stato anche utilizzato in diverse applicazioni, come l'analisi del flusso di traffico sulle autostrade, lo sviluppo di modelli per l'evoluzione delle stelle e i tentativi di prevedere le fluttuazioni del mercato azionario. Lo schema trova anche applicazioni nella progettazione di circuiti integrati (IC), nella meccanica quantistica e nell'ingegneria delle comunicazioni.