Для генеральной совокупности из значений со средним стандартное отклонение совокупности равно
Для выборки из значений с выборочным средним делят на вместо — поправка Бесселя, дающая несмещённую оценку дисперсии совокупности.
Стандартное отклонение выражено в тех же единицах, что и исходные данные (в отличие от дисперсии, измеряемой в квадратах единиц), поэтому его легко интерпретировать. Это естественная «линейка» для нормального распределения: примерно 68 % значений лежат в пределах одного стандартного отклонения от среднего, 95 % — в пределах двух, 99,7 % — в пределах трёх.