W prawdopodobieństwie i statystyce wariancja zmiennej losowej jest średnią wartością kwadratu odległości od wartości średniej. Reprezentuje rozkład zmiennej losowej w pobliżu wartości średniej. Mała wariancja wskazuje, że zmienna losowa ma rozkład w pobliżu wartości średniej. Duża wariancja wskazuje, że zmienna losowa jest rozłożona daleko od wartości średniej. Na przykład przy rozkładzie normalnym wąska krzywa dzwonowa będzie miała małą wariancję, a szeroka krzywa dzwonowa będzie miała dużą wariancję.
Wariancja zmiennej losowej X jest oczekiwaną wartością kwadratów różnicy X i wartości oczekiwanej μ.
σ 2 = Var ( X ) = E [( X - μ ) 2 ]
Z definicji wariancji możemy otrzymać
σ 2 = Var ( X ) = E ( X 2 ) - μ 2
Dla ciągłej zmiennej losowej o średniej wartości μ i funkcji gęstości prawdopodobieństwa f (x):
lub
Dla dyskretnej zmiennej losowej X o wartości średniej μ i funkcji masy prawdopodobieństwa P (x):
lub
Gdy X i Y są niezależnymi zmiennymi losowymi: