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Um modelo log-linear é um modelo matemático que toma a forma de uma função cujo logaritmo é igual a uma combinação linear dos parâmetros do modelo, o que torna possível aplicar (possivelmente multivariada) a regressão linear. Ou seja, ele tem a forma geral
exp ( c + ∑ i w i f i ( X ) ) estilo de exibição Exp Exp esquerda(c+sum) _{i}w_{i}f_{i}(X){i}direita)} 
em que o fi(X) são quantidades que são funções da variável X, em geral um vetor de valores, enquanto c e o wi significam os parâmetros do modelo.
O termo pode ser usado especificamente para:
- Um gráfico ou gráfico log-linear, que é um tipo de gráfico semi-log.
- Regressão de Poisson para tabelas de contingência, um tipo de modelo linear generalizado.
As aplicações específicas dos modelos log-lineares são onde a quantidade de saída se encontra na faixa de 0 a ∞, para valores das variáveis independentes X, ou mais imediatamente, as quantidades transformadas fi(X) na faixa -∞ a +∞. Isto pode ser contrastado com modelos logísticos, semelhantes à função logística, para os quais a quantidade produzida se encontra no intervalo de 0 a 1. Assim, os contextos em que estes modelos são úteis ou realistas muitas vezes dependem do intervalo dos valores a serem modelados.