Τα σφάλματα διακρίνονται σε συστηματικά και τυχαία.

Τα συστηματικά σφάλματα οφείλονται σε μόνιμη αιτία και επηρεάζουν το αποτέλεσμα της μέτρησης πάντοτε κατά τον ίδιο τρόπο. Συνήθως οφείλονται σε ατέλειες ή βλάβες των οργάνων μέτρησης. Έτσι, ένα όχι σωστά βαθμολογημένο θερμόμετρο, ανακριβή σταθμά, ή ένας ζυγός που ο δείκτης του δεν δείχνει το "μηδέν" της κλίμακας όταν οι δίσκοι του είναι κενοί, προκαλούν συστηματικά σφάλματα. Επίσης, αν ένα δυναμόμετρο χωρίς φόρτιση (χωρίς εξάσκηση δύναμης) δεν δείχνει το "μηδέν" της κλίμακάς του, τότε όλες οι μετρήσεις που γίνονται με αυτό θα περιέχουν συστηματικό "σφάλμα μηδενός". Θα πρέπει να επιδιώκουμε τον προσδιορισμό του σφάλματος μηδενός όπου είναι δυνατόν και να προβαίνουμε σε διόρθωση της τιμής του μετρούμενου μεγέθους (Εικ. 8.2) Τα τυχαία σφάλματα προέρχονται από όχι μόνιμη αιτία και επηρεάζουν το αποτέλεσμα ακανόνιστα (τυχαία). Αυτά οφείλονται είτε στην περιορισμένη ακρίβεια των οργάνων μέτρησης είτε στην αστάθεια των εξωτερικών συνθηκών που μπορούν να επηρεάσουν το πείραμα (όπως π.χ. η απότομη μεταβολή της θερμοκρασίας στην διάρκεια του πειράματος) είτε στον παρατηρητή. Τυχαίο σφάλμα είναι π.χ. το σφάλμα παράλλαξης (Εικ. 8.3α). Στην εικόνα 8.3β φαίνεται η σωστή θέση παρατήρησης.

Εικόνα 8.3

Στα τυχαία σφάλματα περιλαμβάνονται και τα ακούσια λάθη παρατήρησης και γραφής. Έτσι, ενώ μετράμε μήκος ίσο με 12mm, γράφουμε 12cm ή ενώ διαβάζουμε 35,2g γράφουμε 3,52g κτλ. Τα λάθη αυτά μπορούν να εξαλειφθούν, αν είμαστε προσεκτικοί. Σε μια εργαστηριακή άσκηση μπορούμε να περιορίσουμε τα τυχαία σφάλματα στη μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους, αν το μετρήσουμε πολλές φορές και κατόπιν υπολογίσουμε τη μέση τιμή του (το μέσο όρο των τιμών του). Η μέση τιμή υπολογίζεται με την πρόσθεση όλων των τιμών των μετρήσεων και τη διαίρεση του αθροίσματος δια του αριθμού των μετρήσεων. Για παράδειγμα, μετράμε 4 φορές το χρόνο που χρειάζεται ένα αμαξάκι για να διατρέξει μήκος 1m επάνω σε κεκλιμένο επίπεδο. Οι τιμές των διαδοχικών μετρήσεων του χρόνου είναι t1 =1,4s, t2 =1,5s, t3 =1,6s, t4 =1,5s. H μέτρηση του χρόνου κίνησης του αμαξιού είναι [pic] tμ =1,5s. H μέση τιμή που υπολογίζουμε με τον τρόπο αυτό δεν είναι η πραγματική (η ακριβής) τιμή του μετρούμενου μεγέθους. Είναι όμως μία πολύ καλή προσέγγισή της. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των μετρήσεων τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να βρίσκεται η μέση τιμή πλησιέστερα στην πραγματική τιμή.