Model reakce na podnět popisuje statistickou jednotku jako kvantitativní reakci na kvantitativní podnět podaný výzkumníkem. Předmětem tohoto druhu výzkumu je stanovení matematické funkce, která popisuje vztah f mezi podnětem x a očekávanou hodnotou (nebo jiným měřítkem polohy) odpovědi Y:
Nejběžnější forma předpokládaná pro takové funkce je lineární, tedy očekáváme, že se objeví vztah jako
Statistická teorie lineárních modelů byla dobře vyvinuta více než padesát let a byla vyvinuta standardní forma analýzy zvaná lineární regrese.