În probabilitate și statistici, varianța unei variabile aleatorii este valoarea medie a distanței pătrate față de valoarea medie. Reprezintă modul în care variabila aleatoare este distribuită lângă valoarea medie. Varianța mică indică faptul că variabila aleatorie este distribuită în apropierea valorii medii. Varianța mare indică faptul că variabila aleatorie este distribuită departe de valoarea medie. De exemplu, cu distribuție normală, curba clopotului îngust va avea o varianță mică, iar curba clopotului larg va avea o varianță mare.
Varianța variabilei aleatorii X este valoarea așteptată a pătratelor de diferență de X și valoarea așteptată μ.
σ 2 = Var ( X ) = E [( X - μ ) 2 ]
Din definiția varianței putem obține
σ 2 = Var ( X ) = E ( X 2 ) - μ 2
Pentru variabila aleatorie continuă cu valoarea medie μ și funcția densității probabilității f (x):
sau
Pentru variabila discretă aleatoare X cu valoarea medie μ și funcția de masă de probabilitate P (x):
sau
Când X și Y sunt variabile aleatoare independente: