A Pesquisa Operacional utiliza elementos de probabilidade, estatística e matemática.

A P.O. é desenvolvida em seis fases, formulação do problema, construção de um modelo matemático representativo do sistema em estudo, dedução da solução do modelo, teste do modelo e da solução, controle das variáveis da solução, implementação da solução.

As técnicas utilizadas em P.O. se apoiam matematicamente em uma ou mais das seguintes teorias: Teoria dos Jogos, Teoria das Filas, Programação Linear, Teoria Estatística e Programação Dinâmica.