통계적 기법을 사용하여 하나의 전송 채널을 공유하는 방법. 하나의 전송 채널 트래픽의 양을 분석하여 이를 복수의 독립된 채널로 분할하여 전체 전송 용량을 증가시키고 몇 가지 다른 종류의 트래픽이 하나의 전송 채널을 공유할 수 있게 한다. 예를 들면 ISDN 사용자-망 인터페이스에서 ㉠모든 B채널상의 회선 교환 접속을 위한 신호 정보와 제어 정보, ㉡패킷 교환 데이터, ㉢패킷 교환을 위한 신호 정보 등 3종류의 트래픽이 통계적 다중화 방식을 이용하여 하나의 D채널(16kbps 또는 64kbps)을 공유한다. 통계적 다중화 기능을 수행하는 장치를 통계적 다중화 장치(statistical multiplexer)라고 한다.