从统计方法的功能来看，教育统计学的内容可以分成描述统计、推断统计和实验设计三部分。
一、描述统计
主要研究如何整理教育科学实验、调查、测验得到的大量数据，描述数据的全貌，从而表达事物或现象某一方面的特征与相互关系。其具体内容有：数据如何分组归类，如何使用统计表和统计图来描述一组数据的分布情况，如何通过计算数据的集中量数、差异量数等特征数，简缩数据，进一步描述一组数据的特征及全貌。描述统计的方法，既适用于只表示局部情况(样本)的一组数据，也适用于全面调查、实验或测验中所获得的表示整体情形(总体)的数据，它可以使大量零散的、杂乱无章的数字资料简缩、概括，更好地显示事物的某些特征。有助于研究和说明问题的实质。
二、推断统计
推断统计是在描述统计的基础上发展起来的，主要研究如何通过局部数据所提供的信息，推断总体的有关特征。在科学研究工作中，通常不可能或者没有必要把所研究的问题的全体逐～加以观测和研究，而是从总体中抽出一部分的个体作为样本，进行分析研究。这就有如何从局部的统计资料估计推断全体的情况，如何对假设进行检验，如何对影响事物变化的因素进行分析，如何对两个事物及两个以上事物之间的差异进行比较，如何对不肯定的事物和现象作出决策等等，这是推断统计所研究和解决的问题。推断统计的具体内容有：总体参数的估计方法、假设检验的各种方法、计数资料假设检验方法、各种非参数的统计方法等。
三、实验设计
实验设计是研究者为了揭示实验中的自变量与因变量的关系，在实验前所做的一种研究程序或方案。其内容包括：如何抽取实验样本，抽取多大的样本才能达到预期的精确度；提出什么假设，应该操纵哪些自变量(因素)去引起因变量的变化；控制哪些无关变量以减少实验误差；如何安排实验步骤；如何观测实验过程；采取何种统计方法处理和分析实验结果等等。
以上三部分内容，不是截然分开的，三者之间有着密切联系。描述统计是推断统计的基础，推断统计必须依靠描述统计所计算的特征数，运用科学的理论和方法才能得出正确的分析结果；描述统计只是对数据进行一般的分析归纳。若不进一步应用推断统计对事物的进一步的分析，将会使统计结果失去意义，达不到统计分析的目的要求。因此，推断统计的应用和发展，又使描述统计具有更大的意义。由于科学的发展，20世纪20年代以来，推断统计得到迅速发展和广泛应用，已成为现代统计学的主流。在研究过程，只有良好的实验设计才能使观测到的数据具有意义，进一步的统计分析处理才能说明问题。作为一个好的实验设计，必须具有符合要求的统计方法，否则，再好的设计，没有适当的统计方法处理，也将不能得到科学的分析结果。
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