Multinomial lojistik regresyon ya da multinomial logit model, bir alternatif kümesinden bir seçimi tahmin etmek için kullanılır. Tahmin, her alternatifin özelliklerine dayanır. Örneğin, mevcut arabaların özelliklerine bakarak belirli bir arabanın seçilme olasılığını tahmin edebiliriz.

Lojistik regresyon ya da logit model, promosyon teklifini kabul etme gibi ikili "evet/hayır" durumlarını tahmin etmek için kullanılan multinomial lojistik regresyonun özel bir durumudur.