ในความน่าจะเป็นและสถิติความแปรปรวนของตัวแปรสุ่มคือค่าเฉลี่ยของระยะห่างกำลังสองจากค่าเฉลี่ย แสดงถึงวิธีการกระจายตัวแปรสุ่มใกล้ค่าเฉลี่ย ความแปรปรวนขนาดเล็กบ่งชี้ว่าตัวแปรสุ่มมีการกระจายใกล้ค่าเฉลี่ย ความแปรปรวนขนาดใหญ่บ่งชี้ว่าตัวแปรสุ่มกระจายอยู่ไกลจากค่าเฉลี่ย ตัวอย่างเช่นเมื่อมีการแจกแจงแบบปกติเส้นโค้งระฆังแคบจะมีความแปรปรวนน้อยและเส้นโค้งระฆังกว้างจะมีความแปรปรวนมาก
ความแปรปรวนของตัวแปรสุ่ม X คือค่าที่คาดหวังของกำลังสองของความแตกต่างของ X และค่าที่คาดหวังμ
σ 2 = Var ( X ) = E [( X - μ ) 2 ]
จากนิยามของความแปรปรวนเราจะได้
σ 2 = Var ( X ) = E ( X 2 ) - μ 2
สำหรับตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่องที่มีค่าเฉลี่ยμและฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็น f (x):
หรือ
สำหรับตัวแปรสุ่มแบบไม่ต่อเนื่อง X ที่มีค่าเฉลี่ยμและฟังก์ชันมวลความน่าจะเป็น P (x):
หรือ
เมื่อ X และ Y เป็นตัวแปรสุ่มอิสระ:
Advertising