Wynik ten został odkryty przez Charlesa Steina w 1955 roku, choć zjawisko było wykorzystywane implicite już wcześniej w technikach wnioskowania bayesowskiego.
Przykładowo, jeśli badacz chce oszacować miary zdolności kilku sportowców, może obliczyć dla każdej osoby zwykłą średnią liczbę punktów zdobytych w grach w trakcie jednego sezonu. Uzyska jednak wyniki, które są ogólnie precyzyjniejsze i pozwalają na trafniejsze prognozy, jeśli zastosuje względem każdej z takich średnich specyficzną poprawkę (tak jak np. w estymatorze Jamesa–Steina). W przedstawionym przykładzie agregowane są dane cechujące się realnymi zależnościami, jednakże estymator J–S tego w żaden sposób nie wykorzystuje – paradoks Steina występuje w zbiorze dowolnych parametrów, a jego dowód nie zakłada ich zależności. Oznacza to, że ogólną precyzję szacowania zdolności sportowców zwiększy także estymowanie ich jednocześnie z zupełnie niepowiązaną zmienną, taką jak średnia cen samochodów na rynku. Rezultat opisano pierwotnie dla zmiennych o rozkładzie normalnym, występuje jednak także w niektórych innych rozkładach.