İstatistikte, gizli değişkenler doğrudan gözlenemeyen ancak bir model ve gözlemlenebilir değişkenler kullanılarak çıkarsanabilen değişkenlerdir.

Bazen gizli değişkenler fiziksel dünyada gözlemlenebilen ancak pratik sebeplerden ötürü ölçülemeyen olguları ifade etmek için kullanılır. Diğer durumlarda, kategoriler, davranışsal ve zihinsel haller ya da veri yapıları gibi soyut kavramların ifade edilmesi için kullanılır. Bu ikinci kullanım için hipotetik değişken terimi de kullanılabilir.

Gizli değişkenler verideki boyutsallığın azaltılmasını sağlar. Çok sayıda gözlemlenebilir değişken bir modelde birleştirilerek bir kavram tanımlanarak veri analizinde kullanılabilir. Bu açıdan, gizli değişkenler bilimsel teorilere benzer bir görev üstlenirler.