隨機誤差是由某些不易控制的因素造成的。在相同條件下作多次測量，其誤差數值和符號是不確定的，時大時小，時正時負，無固定大小和偏向。隨機誤差服從統計規律，其誤差與測量次數有關。隨着測量次數的增加，平均值的隨機誤差可以減小，但不會消除。
隨機誤差也稱為偶然誤差和不定誤差，是由於在測定過程中一系列有關因素微小的隨機波動而形成的具有相互抵償性的誤差。隨機誤差（又稱偶然誤差）是指測量結果與同一待測量的大量重複測量的平均結果之差。“同一待測量的大量重複測量的平均結果”指在重複條件下得到待測量的期望值或所有可能測得值的平均值。
隨機誤差其產生因素十分複雜，如電磁場的微變，零件的摩擦、間隙，熱起伏，空氣擾動，氣壓及濕度的變化，測量人員的感覺器官的生理變化等，以及它們的綜合影響都可以成為產生隨機誤差的因素。它的特點是大小和方向都不固定，也無法測量或校正。隨機誤差的性質是：隨着測定次數的增加，正負誤差可以相互抵償，誤差的平均值將逐漸趨向於零。
