で表される。分散は各標本の平均との差の２乗の総和をサンプル（標本）数で割ったものである。分散だと，平均と比較するには次元が異なるので，次元をそろえるために分散の平方根をとったσは標準偏差と呼ばれ，平均値±σと表記される。
標準偏差は平均から±σの範囲に全体の68%が入るという関係が成り立っている。例えば，平均が170cmで標準偏差が±10の集団の場合160cmから１80cmの人が全体の68%であるということである。標準偏差が異なる集団であっても，この関係は常に一定である。
同じように2σ3σとサンプル全体に占める割合には次のような関係がある。
2σ 全体の95%
3σ 全体の99.7%
