Kategorinen muuttuja, jota kutsutaan myös nimellismuuttujaksi, on muuttujan tyyppi, jolla voi olla kaksi tai useampia ryhmiä tai luokkia, jotka voidaan määrittää. Luokille, joille muuttuja voidaan määrittää, ei ole järjestystä. Toisin sanoen luokkia ei voida järjestää korkeimmasta alimpaan. Esimerkki kategorisesta muuttujasta on rotu, jolla on monia eri luokkia, mutta niitä ei järjestetä.
Yksi tapa määrittää muuttujan tyyppi on onko se määrällinen vai laadullinen. Määrällinen muuttuja voidaan mitata ja sillä on tietty numeerinen arvo. Esimerkkejä määrällisistä muuttujista ovat pituus, paino, ikä, palkka, lämpötila jne. Kaikki muuttujat, jotka eivät ole määrällisiä, ovat laadullisia tai kategorisia. Tämäntyyppisillä muuttujilla ei ole numeerista merkitystä, kun niitä mitataan tai havaitaan, ja ne sisältävät esimerkiksi hiusten värin, silmien värin, sukupuolen, syntymäkaupungin jne.
Kategoriset muuttujat ovat samanlaisia kuin ordinaalimuuttujat, koska niillä molemmilla on erityiset luokat, jotka kuvaavat niitä. Ero kategorisen muuttujan ja järjestysmuuttujan välillä on, että jälkimmäisellä on luontainen järjestys. Esimerkiksi kyselyssä voidaan pyytää vastaajia luokittelemaan lausunnot huonoksi, hyväksi ja erinomaiseksi. Nämä ovat kategorisia muuttujia, mutta järjestys on ilmeinen, joten ne ovat itse asiassa järjestysmuuttujia.
Tietotaulukoita käytetään yleensä luokiteltujen tietojen analysointiin. Kaksisuuntaisen tietotaulukon avulla voidaan mitata ja verrata kahta kategorista muuttujaa. Esimerkiksi hiusten väriä ja sukupuolta voitaisiin mitata yksilöryhmällä. Kategoriset muuttujat, joita havaittaisiin ja kirjattaisiin, olisivat henkilö mies tai nainen ja minkä värinen hänen hiuksensa on. Taulukossa kahden muuttujan havaintojen määrä kussakin ryhmässä syötetään riveihin ja sarakkeisiin kerättyjen tietojen perusteella.
Pylväskaavioita käytetään usein graafisena menetelmänä kategoristen muuttujien tietojen analysoimiseksi. Havaitut tiedot voidaan syöttää raakalukuina tai prosentteina, jotka ovat edullisia. Pylväskaaviossa kunkin ryhmän summa näytetään.
Yllä olevassa esimerkissä pylväskaavio voisi edustaa miesten tai naisten lukumäärää tai yksilöiden määrää kussakin hiusväriluokassa. Segmentoitu pylväskaavio voi tarjota menetelmän havaintojen aikana saatujen lukujen näyttämiseksi kunkin ryhmän suoran summan sijaan. Käyttämällä samoja hiusväri- ja sukupuolitietoja segmentoitu pylväskaavio voisi näyttää, kuinka monta miestä ja naista jokaisesta hiusväristä havaittiin.