Multilevel analyse is een statistische analyse die je gebruikt wanneer cases (level 1) genest zijn in groepen (level 2). Een veelgebruikt voorbeeld is leerlingen die genest zijn in scholen. Maar het kunnen ook werknemers genest in firma’s, inwoners in landen of bomen in bossen et cetera betreffen. Andere namen voor multilevel analyse zijn onder andere mixed models en hierarchical linear models.

Het idee hierachter is dat verschillen tussen individuen niet alleen te maken hoeven te hebben met individuele kenmerken. Ook kenmerken van de groep waar de individu toe behoort kunnen van invloed zijn. Als je bijvoorbeeld ziekteverzuim van medewerkers in supermarkten wil verklaren, meet je medewerker-kenmerken zoals mentale en fysieke gezondheid. Je vermoedt echter ook dat het verzuimbeleid van de organisatie, bedrijfsgrootte en de locatie een rol kunnen spelen bij de mate van ziekteverzuim van een medewerker. Dus je verzamelt niet alleen medewerker-specifieke gegevens, maar ook organisatie-gegevens tijdens je onderzoek.