Standardna devijacija je statistička vrijednost koja se koristi za određivanje koliko su podaci u uzorku raspoređeni i koliko su pojedinačne podatkovne točke blizu srednje ili prosječne vrijednosti uzorka. Standardna devijacija skupa podataka jednaka nuli označava da su sve vrijednosti u skupu iste. Veća vrijednost implicira da su pojedinačne podatkovne točke dalje od srednje vrijednosti.
U normalnoj distribuciji podataka, također poznatoj kao zvonasta krivulja, većina podataka u distribuciji — otprilike 68% — pasti će unutar plus ili minus jedne standardne devijacije srednje vrijednosti. Na primjer, ako je standardna devijacija skupa podataka 2, većina podataka u skupu će pasti unutar 2 više ili 2 manje od srednje vrijednosti. Otprilike 95.5% normalno raspoređenih podataka je unutar dvije standardne devijacije srednje vrijednosti, a preko 99% je unutar tri.
Kako bi izračunali standardnu devijaciju, statističari najprije izračunaju srednju vrijednost svih točaka podataka. Srednja vrijednost jednaka je zbroju svih vrijednosti u skupu podataka podijeljenom s ukupnim brojem podatkovnih točaka. Zatim se izračunava odstupanje svake podatkovne točke od prosjeka oduzimanjem njezine vrijednosti od srednje vrijednosti. Odstupanje svake podatkovne točke kvadrira se, a pojedinačna kvadratna odstupanja se prosječuju zajedno. Rezultirajuća vrijednost poznata je kao varijanca. Standardna devijacija je kvadratni korijen varijance.
Statističari obično pronalaze standardnu devijaciju uzorka od populacije i koriste je za predstavljanje cijele populacije. Pronalaženje točnih podataka za veliku populaciju je nepraktično, ako ne i nemoguće, pa je korištenje reprezentativnog uzorka često najbolja metoda. Na primjer, ako je netko želio pronaći broj odraslih muškaraca u državi Kaliforniji koji su težili između 180 i 200 funti, mogao bi izmjeriti težine malog broja muškaraca i izračunati njihov prosjek, varijansu i standardnu devijaciju, te pretpostaviti da iste vrijednosti vrijede i za populaciju u cjelini.
Uz statističku analizu, standardna devijacija se također može koristiti za određivanje iznosa rizika i volatilnosti povezanih s određenim ulaganjem. Ulagači mogu izračunati godišnju standardnu devijaciju povrata ulaganja i koristiti taj broj kako bi odredili koliko je ulaganje promjenjivo. Veće standardno odstupanje podrazumijevalo bi rizičnije ulaganje, pod pretpostavkom da je stabilnost željeni rezultat.