Hiërarchische lineaire en niet-lineaire modellen (ook wel multilevel modellen) zijn ontwikkeld om de studie van relaties op elk niveau in een enkele analyse mogelijk te maken, terwijl de daaraan gekoppelde variabiliteit van elk hiërarchisch niveau niet wordt genegeerd. HLM software verbindt modellen aan resultaatvariabelen, die een lineair model genereren met verklarende variabelen, die weer rekening houden met variaties op elk niveau, met behulp van gespecificeerde variabelen op elk niveau. HLM schat niet alleen modelcoëfficiënten op elk niveau, maar voorspelt ook de randomeffecten die horen bij een willekeurige steekproefeenheid op elk niveau.