Στην πιθανότητα και στα στατιστικά στοιχεία, η διακύμανση μιας τυχαίας μεταβλητής είναι η μέση τιμή της τετραγωνικής απόστασης από τη μέση τιμή. Αντιπροσωπεύει τον τρόπο κατανομής της τυχαίας μεταβλητής κοντά στη μέση τιμή. Η μικρή διακύμανση δείχνει ότι η τυχαία μεταβλητή κατανέμεται κοντά στη μέση τιμή. Η μεγάλη διακύμανση δείχνει ότι η τυχαία μεταβλητή κατανέμεται πολύ μακριά από τη μέση τιμή. Για παράδειγμα, με κανονική κατανομή, η στενή καμπύλη καμπάνας θα έχει μικρή διακύμανση και η μεγάλη καμπύλη καμπάνας θα έχει μεγάλη διακύμανση.
Η διακύμανση της τυχαίας μεταβλητής X είναι η αναμενόμενη τιμή των τετραγώνων διαφοράς του X και της αναμενόμενης τιμής μ.
σ 2 = Var ( X ) = E [( X - μ ) 2 ]
Από τον ορισμό της διακύμανσης μπορούμε να πάρουμε
σ 2 = Var ( X ) = E ( X 2 ) - μ 2
Για συνεχή τυχαία μεταβλητή με μέση τιμή μ και συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας f (x):
ή
Για διακριτή τυχαία μεταβλητή X με μέση τιμή μ και συνάρτηση μάζας πιθανότητας P (x):
ή
Όταν τα Χ και Υ είναι ανεξάρτητες τυχαίες μεταβλητές: