Obserwacja odstająca, obserwacja nietypowa, element odstający () – obserwacja relatywnie odległa od pozostałych elementów próby. Innymi słowy, posiadająca nietypową wartość zmiennej niezależnej (objaśniającej) lub nietypowe wartości obydwu zmiennych – zależnej (objaśnianej) i objaśniającej (objaśniających w analizie regresji wielokrotnej). Oznacza to, że związek między Xi a Yi dla danej obserwacji może być inny niż dla reszty obserwacji w zbiorze danych.
Obserwacje odstające mogą odzwierciedlać rzeczywisty rozkład lub być rezultatem przypadku, ale mogą świadczyć też o błędnym pomiarze czy pomyłkach we wprowadzaniu informacji do bazy danych, itp. Duża liczba elementów odstających może też być sygnałem dobrania złego modelu.
Obserwacje odstające powstałe na skutek błędów w danych utrudniają i w skrajnym przypadku uniemożliwiają analizę. Szczególnie mało odporne na nie są metody i współczynniki bazujące na założeniu rozkładu normalnego i zależnościach liniowych, takie jak korelacja Pearsona, regresja liniowa, klasyczna analiza korespondencji, itp. Jeden element odstający może całkowicie zmienić wartość i znak korelacji, nawet z 0,9 do -0,9.