En probabilistisk modell er en familie av modeller som baserer seg på statistikk og sannsynlighet. Utgangspunktet for en slik modell er en antagelse om at det eksisterer et sett som kun består av dokumenter som er relevante for en bruker gitt en spesifikk søkefrase. Dette kalles et ideal-sett. Gitt en beskrivelse av et slikt ideal-sett vil vi dermed kunne returnere relevante dokumenter. Dette foregår ved at systemet først gjetter på hva som er et korrekt returnert sett, for så å forbedre søket gradvis ved hjelp av tilbakemelding fra brukeren.