在直接測量過程中由于所使用的測量工具不準(zhǔn)確，測量方法的不完善，都使得測量結(jié)果不準(zhǔn)確，以致于偏離真實(shí)值，這就是誤差。在間接測量中由于直接測量的結(jié)果有誤差，此誤差可傳遞到的結(jié)果中，也可使其偏離真實(shí)值。

因為真值（也稱理論值）無法準(zhǔn)確得到，實(shí)際上用的都是約定真值，約定真值需以測量不確定度來表征其所處的范圍，因此測量誤差實(shí)際上無法準(zhǔn)確得到。

測量不確定度：表明合理賦予被測量之值的分散性，它與人們對被測量的認(rèn)識程度有關(guān)，是通過分析和評定得到的一個區(qū)間。

測量誤差：是表明測量結(jié)果偏離真值的差值，它客觀存在但人們無法確定得到。

例如：測量結(jié)果可以很接近真值（即誤差很小）,但由于認(rèn)識不足，人們賦予的值卻落在一個較大區(qū)域內(nèi)（即測量不確定度較大）；也可能實(shí)際上測量誤差較大，但由于分析估計不足,使給出的不確定度偏小。因此在評定測量不確定度時應(yīng)充分考慮各種影響因素，并對不確定度的評定進(jìn)行必要的驗證。

由上所述，可知誤差存在于一切測量之中，所以討論誤差，了解其規(guī)律、性質(zhì)、來源和大小就很有必要。實(shí)驗誤差的分析，對人們改進(jìn)實(shí)驗，提高其精密度和準(zhǔn)確度（精密度和準(zhǔn)確度的意義在以后討論），甚至新的發(fā)現(xiàn)都具有重要的意義。

誤差分為隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差

誤差可表示為：誤差=測量結(jié)果-真值=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差

因此任意一個誤差均可分解為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的代數(shù)和

系統(tǒng)誤差：由于測量工具（或測量儀器）本身固有誤差、測量原理或測量方法本身理論的缺陷、實(shí)驗操作及實(shí)驗人員本身心理生理條件的制約而帶來的測量誤差稱為系統(tǒng)誤差。

系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在相同測量條件下、重復(fù)測量所得測量結(jié)果總是偏大或偏小，且誤差數(shù)值一定或按一定規(guī)律變化．減小系統(tǒng)誤差的方法通常可以改變測量工具或測量方法，還可以對測量結(jié)果考慮修正值。

隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差又叫偶然誤差，即使在完全消除系統(tǒng)誤差這種理想情況下，多次重復(fù)測量同一測量對象，仍會由于各種偶然的、無法預(yù)測的不確定因素干擾而產(chǎn)生測量誤差，稱為隨機(jī)誤差。

隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是對同一測量對象多次重復(fù)測量，所得測量結(jié)果的誤差呈現(xiàn)無規(guī)則漲落，既可能為正（測量結(jié)果偏大），也可能為負(fù)（測量結(jié)果偏小），且誤差絕對值起伏無規(guī)則．但誤差的分布服從統(tǒng)計規(guī)律，表現(xiàn)出以下三個特點(diǎn)：單峰性，即誤差小的多于誤差大的；對稱性，即正誤差與負(fù)誤差概率相等；有界性，即誤差很大的概率幾乎為零。

從隨機(jī)誤差分布規(guī)律可知，增加測量次數(shù)，并按統(tǒng)計理論對測量結(jié)果進(jìn)行處理可以減小隨機(jī)誤差。