Karışımlı modelde, veri seti tek bir populasyona ait olmayabilir. Başka bir deyişle, veri seti birden fazla populasyona ait heterojen veri kümesi olabilir. Karışımlı modeller; hem sürekli hem de kesikli veriler için kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra, karışımlı modelleme hem sınıflandırma hem de regresyon amaçlı da kullanılabilir. Karışımlı regresyon; bağımlı değişkenin binom, Poisson ve normal dağılım gösterdiği durumlarda yaygın olarak uygulanmaktadır.