在概率論中，概率質量函數（probability mass function，簡寫為pmf）是離散隨機變數在各特定取值上的概率。
概率質量函數和
概率密度函數不同之處在於：
概率質量函數是對離散隨機變數定義的，本身代表該值的概率；概率密度函數是對連續隨機變數定義的，本身不是概率，只有對連續隨機變數的概率密度函數在某區間內進行積分后才是概率。
假設X是一個定義在可數樣本空間S上的離散隨機變數，則其概率質量函數為
注意這在所有實數上，包括那些X不可能等於的
實數值上，都定義了 。在那些X不可能等於的實數值上，取值為，取為0)。
離散隨機變數概率質量函數的不連續性決定了其
累積分佈函數也不連續。
假設X是拋硬幣的結果，反面取值為0，正面取值為1。則在狀態空間(這是一個Bernoulli隨機變數)中，的概率是0.5，所以概率質量函數是
概率質量函數可以定義在任何離散隨機變數上，包括常數分佈，
二項分佈（包括Bernoulli分佈）,負二項分佈,Poisson分佈，
幾何分佈以及
超幾何分佈隨機變數上.