통계적으로 표준편차(standard deviation)와 표준오차(standard error)는 그 의미가 상당히 다르다. 표준편차는 각 데이터가 평균과 얼마나 차이를 가지느냐를 알려주는 분산의 양의 제곱근이다. 이에 반해 표준오차는 추정량의 정도를 나타내는 측도로써 표준편차를 표본크기의 양의 제곱근으로 나눈 것이다. 즉, 샘플링을 여러 번 했을 때 각 샘플들의 평균이 전체 평균과 얼마나 차이를 보이는가를 알 수 있는 통계량이다. 표준편차를 가지고 데이터의 퍼짐정도를 알 수 있으며, 표준오차로 평균이 얼마나 정확한지 알 수 있다. 표준편차는 단일 시료 자료의 산포도를 나타내는 척도로 가장 널리 시용되며, 표준오차는 동일한 모집단으로부터 동일한 일정수의 시료를 무작위로 선정하여 평균치를 여러 번 반복하여 산출하는 경우 이들 평균치들의 산포정도를 나타내게 된다. 통계학적으로 표준편차는 기술통계(descriptive statistics)에 사용되나 표준오차는 보다 고급기술인 추정통계(inference statistics) 등에 사용된다.
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