Majme postupnosť reálnych čísiel ''x''<sub>1</sub>, ..., ''x''<sub>''N''</sub>. Aritmetický priemer (stredná aritmetická hodnota) tohto radu čísiel je definovaný ako:
::Smerodajná odchýlka je definovaná ako kladná druhá odmocnina z rozptylu. Smerodajnú odchýlku počítame v prípade, že mame k dispozícií úplnú množinu možných stavov procesu (systému).
::Výberová smerodajná odchýlka dát je definovaná ako druhá odmocnina z výberového rozptylu. Výberovú smerodajnú odchýlku počítame z realizovaného výberu, teda v prípade že nemáme k dispozícií úplnú množinu možných stavov, ale len výber z nich. Napríklad meriame hodnotu istej fyzikálnej veličiny a meranie opakujeme napr. 10-krát. Keďže každý merací prístroj má svoju predpísanú triedu presnosti, preto výsledky našich meraní sa budú mierne líšiť na mieste najnižších rádov. Vtedy nedokážeme pre malý počet meraní určiť smerodajnú odchýlku. Musíme preto vo vzorci uvažovať n-1 (pretože 1 meranie je už závislé s výpočtom strednej hodnoty). Pre veľký počet meraní sa rozdiel medzi smerodajnou a výberovou smerodajnou odchýlkou stráca.
