由于演化稳定策略仅仅考虑单个因素对系统的影响，所以任何偏离演化稳定状态的行为都会随着时间的演化自动恢复到原来的演化稳定状态。但由于群体规模和后代数目在有些情况下并不是很大，因此随机因素对动态系统的影响是不能忽略不计的。另外，演化系统常常会受到来自突变和其他偶然事件的冲击，这些因素可能会对系统产生不可忽略的影响。基于这些，美国学者D.福斯特（Dean Foster）和P.杨(Peyton Young)定义随机稳定策略如下：如果随着随机影响趋于0，极限密度对群体策略的任意一个小邻域都赋有正概率，则称群体策略为随机稳定策略。也就是说如果在长时间过程中随着随机冲击因素影响的不断变小，系统几乎一定不会离开策略的任意小的邻域，则称策略为随机稳定策略。

2004年，美国学者M.A.诺瓦克（Martin A.Nowak）等进一步考虑群体数目为有限值时的随机稳定策略，并给出相应定义：考虑含有策略和策略的一个群体，假设初始状态为一个采取策略的个体和个采取策略的个体。最终若采取策略的个体经过世代繁衍能够以一定概率统治整个群体，那么这个概率就称为策略的固定概率。而当策略的固定概率大于时，自然选择将会有利于策略取代策略，那么此时称策略为随机稳定策略。