Yleistämisvirhe on virhe, jossa joku tekee yleistyksen suuresta populaatiosta tai ryhmästä sen ryhmän otoksen perusteella, joka on liian pieni. Tämä harha voi ilmetä myös silloin, kun otosryhmä on suuri, mutta siitä puuttuu monimuotoisuus, mikä tarkoittaa, että se ei edusta vieläkään koko väestöä tai ryhmää. On kuitenkin tilanteita, joissa pieni otosryhmä voi olla sopiva. Yleistämisvirhe voi viitata myös koostumuksen virheeseen, joka ilmenee, kun yksilön toimet tai ajatukset laajennetaan suurempaan ryhmään.
Sitä kutsutaan myös hätäisen yleistyksen harhaluuloksi, mutta yleistämisvirhe esiintyy usein vahingossa otosryhmien riittämättömän kyselyn vuoksi. Esimerkiksi uutislähetykset käyttävät usein kyselyitä ilmaisemaan suuren yleisön asenteita tai tunteita tietyssä maassa tai alueella. Nämä kyselyt voivat olla tosiasiallisesti paikkansapitäviä ja edustaa oikein sitä, miltä väestö tuntuu, mutta tämä edellyttää, että suuria ja erilaisia väestöryhmiä äänestetään. Kun tulokset julkaistaan otosryhmästä, joka on pieni tai ei monimuotoinen, voi esiintyä yleistämisvirhettä ja havainnot eivät välttämättä ole tarkkoja.
Yksi parhaista tavoista, joilla henkilö voi välttää yleistämisen virheen, on varmistaa, että kaikki otosryhmät, joita käytetään suuren väestön tietojen määrittämiseen, ovat riittävän laajoja ja monipuolisia. Tätä voi kuitenkin olla vaikea saavuttaa, koska suuret populaatiot eivät ainoastaan lisää otosryhmän tarvittavaa kokoa, vaan voivat myös vaikuttaa asianmukaiseen määrään edustettavaa monimuotoisuutta. Muodollisessa logiikassa tällaisia otoksia voidaan usein valita ja tukea matemaattisten tilastojen avulla, mutta tätä ei yleensä käytetä epävirallisessa logiikassa. Tästä syystä joku voi usein hyökätä otosryhmää käyttävään argumenttiin väittämällä, että yleistyminen on tapahtunut virheellisesti.
Termiä “yleistysvirhe” voidaan käyttää myös viittaamaan toisen tyyppiseen harhaan, jota usein kutsutaan sävellyksen virheeksi. Tässä harhaluulossa joku käyttää yksittäisen henkilön tai esineen tekoja tai ajatuksia vahvistaakseen suurelle väestölle tai ryhmälle yhteisiä toimia tai ajatuksia. Jos nuori puhuu jonkun kanssa töykeästi, hän saattaa tehdä tämän virheen olettaen, että kaikki nuoret ovat töykeitä. Tämäntyyppinen yleistysvirhe voi ilmetä, kun joku ostaa tuotteen yrityksestä, joka hajoaa nopeasti, ja olettaa sitten, että kaikki kyseisen yrityksen tuotteet ovat viallisia.