泊松分布（Poisson distribution）是一種在統計與機率學中常見的離散機率分布，由法國數學家西莫恩·德尼·泊松在1838年發表。泊松分布適用於描述單位時間內隨機事件發生的次數的機率分布，如某一服務設施在一定時間內接收到的服務請求次數、電話交換機接到的呼叫次數、汽車站台的候客人數、機器故障數、自然災害發生的次數等。
泊松分布的機率質量函式為P(X=k)=e^-λ*λ^k/k!,其中λ是單位時間（或單位面積）內隨機事件的平均發生率。泊松分布的期望值E(X)和方差D(X)均為λ。泊松分布的一個重要套用場景是當n很大且每次試驗中事件發生的機率p很小時，二項分布可以用泊松分布來近似。
泊松分布的使用範圍包括：
特定事件在單位時間（或空間）內發生的次數，這個單位可以是時間、長度、面積等。
在每個單位區域內，特定事件發生的機率是相同的。
各區域內事件發生的機率是相互獨立的。
當單位區域變得非常小時，兩次以上事件發生的機率趨向於0。
例如，可以套用泊松分布來計算放射性物質在單位時間內的放射次數，或者估計設備故障率等。