测量误差包括系统测量误差和随机测量误差两类不同性质的误差，在本文介绍测量误差、系统测量误差和随机测量误差相关概念。

1、测量误差
测量误差(measurement error)定义为“测得的量值减去参考量值”，实际工作中测量误差又简称误差。

测量误差的概念在以下两种情况下均可以使用：
①当存在单个参考量值时，测量误差是可获得的。例如：某测得值与测量不确定度可忽略不计的计量标准比较时，可以用计量标准的量值作为参考量值，则测得值与计量标准的量值之差就是该测得值的测量误差，也就是说此时测量误差是已知的；当用给定的约定量值作为参考量值时，测量误差同样是已知的。由于计量标准的量值或约定量值是有不确定度的，有时称其为测量误差的估计值。
②当参考量值是真值时，由于真值未知，测量误差是未知的。此时，测量误差仅是一个概念性术语。

2、系统测量误差
系统测量误差(systematic measurement error)简称系统误差，是指“在重复测量中保持不变或按可预见方式变化的测量误差的分量”。

系统误差是测量误差的一个分量。当系统误差的参考量值是真值时，系统误差是未知的。而当参考量值是测量不确定度可忽略不计的测量标准的量值或约定量值时，可以获得系统误差的估计值，此时系统误差是已知的。

系统误差的来源可以是已知的或未知的，对已知的来源，如果可能，系统误差可以从测量方法上采取措施予以减小或消除。例如在用等臂天平称重时，可用交换法或替代法消除天平两臂不等引入的系统误差。

对于已知估计值的系统误差可以采用修正来补偿。由系统误差的估计值可以求得修正值或修正因子，从而得到已修正的测量结果。由于参考量值是有不确定度的，因此，由系统误差的估计值得到的修正值也是有不确定度，这种修正只能起补偿作用，不能消除系统误差。

3、随机测量误差
随机测量误差(random measurement error)简称随机误差，是指“在重复测量中按不可预见方式变化的测量误差的分量”。

随机误差也是测量误差的一个分量。随机误差的参考量值是对同一被测量由无穷多次重复测量得到的平均值，即期望μ。由于实际上不可能进行无穷多次测量、因此定义的随机误差是得不到的，随机误差是一个概念性术语，不要用定量的随机误差来描述测量结果。
随机误差是由影响量的随机时空变化所引起，它导致重复测量中数据的分散性。一组重复测量的随机误差形成一种分布，该分布可用期望和方差描述，其期望通常可假设为零。

测量误差包括系统误差和随机误差,从理想的概念上说，随机误差等于测量误差减系统误差。实际上不可能做这种算术运算。