Теория вероятностей и концепция мысленного эксперимента связаны тем, что мысленные эксперименты проводятся в целях выяснения согласованности основных принципов теории. 4 Они представляют собой систему мысленных, практически не осуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами, и являются теоретическими моделями реальных ситуаций. 4

В то же время теория вероятностей основана на идее неопределённости, которая порождается экспериментом с конечным числом несовместимых равновозможных исходов. 3 Вероятность события в таком случае определяется как отношение числа благоприятствующих исходов к числу всевозможных исходов. 3

Например, мысленный эксперимент с котом Шрёдингера, описанный в книге «Шестаков Олег Владимирович», лишь обнажил некоторую неполноту квантовой теории и необходимость дополнить её более чёткими определениями таких процессов, как «наблюдение». 2