La misura di una grandezza eseguita su un insieme di oggetti nominalmente tutti uguali, dà luogo ad una serie di valori diversi di natura casuale. Questo fatto è dovuto ad un insieme di fattori insiti nel processo di misurazione che vanno sotto il nome di errori casuali.
Infatti gli errori possono essere:

• sistematici: sono gli errori che si possono eliminare attraverso opportune correzioni e possono essere evitati calibrando attentamente gli strumenti e usandoli con cura. Ad esempio, un insieme di misure di lunghezza ottenuto utilizzando un "metro" (il campione) lungo in realtà 999 mm, sarà affetto da errore sistematico. Questo strano metro infatti fornirà sempre misure errate per eccesso. Tuttavia, una volta accertato e quantificato questo fatto, i valori ottenuti potranno essere tutti corretti moltiplicando ciascuno di essi per 0,999;

• casuali: sono quegli errori che non possono essere eliminati e dei quali ci si rende conto effettuando più volte la stessa misura in condizioni nominalmente uguali con una sensibilità dello strumento sufficientemente spinta. Essi dipendono, semplificando un problema assai complesso, dalle condizioni sperimentali (pressione, temperatura, umidità, velocità dell'aria), le quali fluttuano in maniera non controllabile, e dai disturbi esterni (vibrazioni, campi elettromagnetici, ecc.).

La presenza di errori in ogni misura e in particolare di quelli casuali mostra come la sensibilità sia un requisito necessario, ma non sufficiente, per una buona misura.