O desvio padrão populacional é uma medida da variabilidade da população, relativamente à medida de localização - valor médio. Assim, quanto maior for o desvio padrão, maior será a dispersão apresentada pela variável aleatória.

O desvio padrão amostral, da mesma forma que a média, também é uma variável aleatória, que representamos por S. Quando se observa uma determinada amostra, então obtemos um valor observado para a v.a. S, que representamos por s.