De regressieve denkfout is het onvermogen om natuurlijke en onvermijdelijke schommelingen van dingen in rekening te nemen wanneer men er oorzaken aan toeschrijft (Gilovich 1993:  26). Zaken zoals beurskoersen, golfscores en chronische rugpijn variëren onvermijdelijk. Periodes van lage prijzen, lage scores en weinig of geen pijn worden uiteindelijk gevolgd door periodes met hogere prijzen, scoren en meer pijn, enz. Wie deze natuurlijke schommelingen en tendensen negeert, doet aan zelfbedrog wat betreft de oorzaken ervan en maakt een post hoc-redenering.

Bijvoorbeeld, een professioneel golfer met chronische rugpijn of artritis doet een koperen armband om z'n pols of magnetische zolen in zijn schoenen. Hij probeert dergelijke gadgets waarschijnlijk uit wanneer hij niet goed speelt of zich niet goed voelt. Hij merkt dat zijn scores beter worden en zijn pijn vermindert of verdwijnt. Hij besluit dat de koperen armband of de magnetische zool de oorzaak is. Het dringt nooit tot hem door dat de scores en de pijn waarschijnlijk verbeteren dankzij natuurlijke en te verwachten schommelingen. Evenmin denkt hij eraan het overzicht van alle golfscores te bekijken van tijdens de periode vóór hij het gadget gebruikte en te onderzoeken of hetzelfde patroon ook in het verleden regelmatig voorkwam. Als hij zijn gemiddelde score als basis neemt, zou hij heel waarschijnlijk vinden dat hij na een hele lage score niet een andere hele lage maar een hogere score verkreeg in de richting van zijn gemiddelde. Op dezelfde manier zou hij merken dat hij na een hele hoge score niet nóg een hele hoge score haalde maar eerder een lagere score in de richting van zijn gemiddelde.

Deze tendens om weg van de extremen naar het gemiddelde te bewegen werd "regressie" genoemd door Sir Francis Galton in een studie over de gemiddelde lengte van zonen van hele grote en hele kleine ouders. (De studie werd in 1885 gepubliceerd en droeg de titel "Regression Toward Mediocrity in Hereditary Stature" (Regressie naar het gemiddelde in erfelijke lengte)). Hij vond dat zonen van hele grote of hele kleine ouders doorgaans groot of klein waren, maar niet zo groot of zo klein als hun ouders.

De professionele golfer kan zijn scores controleren omdat die worden bijgehouden van elk spel dat hij gespeeld heeft. Professionele golfers komen vaak voor in getuigenissen voor een of ander gadget dat de golfscore zou moeten verbeteren. Nooit verwijst de golfer naar een goede studie over golfscores (één die geen gebruik maakt van optioneel starten en stoppen) die aantoont dat de verbetering niet te wijten is aan natuurlijke schommelingen en regressie.

Heel wat mensen geloven in de oorzakelijke doeltreffendheid van waardeloze remedies omwille van de regressieve denkfout. De intensiteit en de duur van de pijn door artritis, chronische rugpijn, jicht, enz., schommelt. Er wordt vaak gekozen voor een remedie zoals een chiropractische manipulatie van de ruggegraat of een magnetische riem wanneer de hoeveelheid pijn piekt. In de meeste gevallen vermindert de pijn nadat die heeft gepiekt. Het is makkelijk om onszelf om de tuin te leiden en te denken dat de remedie die we zochten de vermindering van pijn veroorzaakte. Het is net omwille van het gemak waarmee we onszelf in dit soort zaken bedriegen dat wetenschappers experimenten met een controlegroep uitvoeren om oorzakelijke beweringen te testen.

Zelfs als een kwakzalver-remedie niet werkt, wordt het voor die ondoeltreffendheid niet verantwoordelijk geacht. Bijvoorbeeld, toen komiek Pat Paulsen in het Mexicaanse Tijuana "alternatieve" medische behandelingen onderging voor kanker, noemde zijn dochter de behandeling niet nutteloos toen haar vader stierf. Paulsen had blijkbaar enkele goede dagen gehad op de dagen waarop hij de "alternatieve" behandeling had genoten, die echter ook te verwachten zijn door natuurlijke schommeling. Zijn dochter beweerde dat de behandeling had gewerkt, maar bij haar vader had gefaald omdat de behandeling te laat was gestart. Wanneer hij te horen kreeg dat hij hersen- en darmkanker had, vertelde zijn vrouw Noma in de pers dat de dokter in Tijuana "er zeker van is dat het kan worden genezen. De dokters hier zeggen dat het niet kan. Wij hebben de dokters in Tijuana een stuk liever." Een officieel persbericht over zijn dood meldde dat hij stierf aan longontsteking, niet aan kanker. Een woordvoerder van de familie verklaarde: "Zijn kanker was onder controle nadat hij een alternatieve behandeling onderging in Mexico. Hij bezweek om 14u op donderdag na complicaties van de longontsteking en nierfalen na een recente operatie die niets met kanker te zien had". Zijn vrouw vond de alternatieve therapie niet waardeloos. Ze zei: "We willen ons team van dokters in Mexico bedanken die mijn man humaan en met respect hebben behandeld, en die 24 uur per dag bij hem waren om zijn leven te proberen redden".*