Методы статистики и теории вероятностей в течении многих лет с успехом применялись для изучения звездных систем, но лишь совсем недавно задачи астрономии и астрофизики стали рассматривать в рамках теории вероятностных процессов. Есть основания считать, что вероятностные процессы будут играть важную роль в изучении звездных систем и что многие проблемы астрофизики, к которым прежде применялся детерминистический подход, будут пересмотрены на основе теории вероятностных процессов.
1. Теория флуктуаций яркости Млечного Пути в том виде, в котором она была развита Чандрасекаром и Мюншем, основывается на интегральном уравнении для распределения наблюдаемой яркости Млечного Пути. Работы Рамакришнана, в которых теория флуктуаций развита в предположении, что вероятностный процесс, связанный с наблюдаемой яркостью, обладает марковским свойством.
2. Теория Неймана—Скотта пространственного распределения галактик. В частности, постулаты, лежащие в основе вероятностной модели распределения галактик, а также производящая функция совместного числа галактик, видимых на фотографиях произвольных районов звездного пространства.
3. Вероятностный подход к теории переноса излучения . Эта теория чрезвычайно важна не только при
изучении радиационных полей в атмосфере, но и играет значительную роль в исследовании задачи о переносе нейтронов, возникающей в теории и конструировании ядерных реакторов. Вероятностный подход к уравнениям переноса излучения разработал Уэно.