Случайните процеси са централен обект на изследване в стохастичния анализ, който е сред водещите съвременни математически дисциплини. За изучаването на случайните процеси е необходим сложен математически апарат от широк спектър на математическите области.
От своя страна теорията на случайните процеси намира широко приложение в голям брой фундаментални и приложни науки. Без тази теория би било немислимо развитието на много съвременни природни и информатични науки.