路径分析是同时建立多条变量间的回归关系来分析多个观测变量之间相互连接的关系，可以看作多元线性回归的扩展（多元线性回归只建立一个因变量与若干自变量之间的关系）。例如，界面透明度可能影响情境意识，而情境意识进一步影响接管绩效。此时可以建立“透明度->情境意识”、“情境意识->绩效”和“透明度->绩效”等路径。每条单向路径对应一个路径系数，用于描述在模型中控制其他相关变量后，一项变量与另一项变量之间关系的方向和大小。其中，透明度直接影响绩效属于直接效应；透明度通过情境意识进一步影响绩效，则属于中介效应、情景意识是中介变量。
路径分析能够检验数据是否支持研究者提出的变量关系模型，但模型中的箭头本身不能仅凭统计分析证明因果关系；因果解释还需要研究设计、时间顺序和理论依据支持。另外，与结构方程模型不同的是，路径分析通常只处理观测变量，不建立潜变量的测量模型。