V pravdepodobnosti a štatistike je štandardnou odchýlkou náhodnej premennej priemerná vzdialenosť náhodnej premennej od strednej hodnoty.
Predstavuje to, ako je náhodná premenná distribuovaná v blízkosti strednej hodnoty. Malá štandardná odchýlka naznačuje, že náhodná premenná je distribuovaná v blízkosti strednej hodnoty. Veľká štandardná odchýlka naznačuje, že náhodná premenná je distribuovaná ďaleko od strednej hodnoty.
Štandardná odchýlka je druhá odmocnina rozptylu náhodnej premennej X so strednou hodnotou μ.
Z definície štandardnej odchýlky môžeme dostať
Pre spojitú náhodnú veličinu so strednou hodnotou μ a funkciou hustoty pravdepodobnosti f (x):
alebo
Pre diskrétnu náhodnú premennú X so strednou hodnotou μ a funkciou pravdepodobnosti hmotnosti P (x):
alebo