数学期望是一种用于描述随机变量平均值的概念，是概率论和统计学中最基本的概念之一。简单说，数学期望是对随机变量可能取值的加权平均值，其中权重是每种可能取值的概率。
具体来说，对于一个离散型随机变量X，如果其可能取值为x1, x2, …, xn，对应的概率为P(X=x1), P(X=x2), …, P(X=xn)，那么X的数学期望E(X)可以用下面的公式来计算：
E(X) = Σ xi P(X=xi)，其中i从1到n
对于一个连续型随机变量X，如果其概率密度函数为f(x)，那么X的数学期望E(X)可以用下面的公式来计算：
E(X) = ∫x f(x) dx，其中积分区间为整个实数轴
数学期望的物理含义是，当重复独立地进行随机实验时，每次随机实验结果的平均值趋近于数学期望。它是随机变量一种统计上的度量，反映了随机变量平均取值的水平。在概率论、统计学及其各自的应用领域中，数学期望是一个十分重要的概念。例如，它可用于描述随机变量取值的中心位置，为一些重要的统计推断提供了基础。
