固定效應模型和隨機效應模型之間最大的不同就在於其基本假設，即個體不隨時間改變的變量是否與所預測的或自變量相關。固定效應更適合研究樣本之間的區別，而隨機效應適合由樣本來推斷總體特徵。
固定效應模型認為包含個體影響效果的變量是內生的，而與此相反隨機效應模型是假設全部的包含個體隨機影響的迴歸變量是外生的。
固定效應模型默認了那些不隨時間變化而變化的自變量不會對因變量造成影響，因而不允許這類變量出現在模型之中；隨機效應模型則認為表示某些個體特徵的但不隨時間變化而變化的自變量能夠對因變量造成影響，允許這類變量引入到模型之中。
