V verjetnosti in statistiki je varianca naključne spremenljivke povprečna vrednost kvadratne razdalje od srednje vrednosti. Predstavlja, kako se naključna spremenljivka porazdeli blizu srednje vrednosti. Majhna varianca pomeni, da je naključna spremenljivka porazdeljena blizu srednje vrednosti. Velika varianca pomeni, da je naključna spremenljivka porazdeljena daleč od srednje vrednosti. Na primer, pri normalni porazdelitvi bo imela ozka zvončasta krivulja majhno varianco, široka zvončasta krivulja pa veliko.
Variacija naključne spremenljivke X je pričakovana vrednost kvadratov razlike X in pričakovana vrednost μ.
σ 2 = Var ( X ) = E [( X - μ ) 2 ]
Iz definicije variance lahko dobimo
σ 2 = Var ( X ) = E ( X 2 ) - μ 2
Za zvezno naključno spremenljivko s srednjo vrednostjo μ in funkcijo gostote verjetnosti f (x):
ali
Za diskretno naključno spremenljivko X s srednjo vrednostjo μ in verjetnostno masno funkcijo P (x):
ali
Kadar sta X in Y neodvisni naključni spremenljivki: