测量不确定度简称不确定度。其定义为：根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。
在该定义中，“被测量”是指测量的特定对象；“被测量量值”应理解为被测量的许多量值，不仅包括通过实际测量得到的测得值，还包括在相同的测量方法下其他测量的可能测得值。由于测量存在不完善，因此这样的“许多”测得值以一定的概率分布在某个区间内。这种分散性既有由随机效应引起的，也有由系统效应引起的。“被测量量值”分散性范围一般比实际通过测量获得测量结果的分散性范围大。
要得到这种分散性，必须有依据来源、使用相关数据和信息，即定义所说的“根据所用到信息”。所用到的信息往往并不是全部的信息，信息与信息之间可能存在相互影响关系。获取并使用信息的过程除了受到测量设备、测量环境、测量程序和被测对象等客观因素影响之外，由于需要判断特定测量的相关影响因素及其相互作用情况、判断被测量的分布情况、确定数据边界以及进行数据处理等，难以避免受到执行者的知识、经验和技能等因素的影响。因此，在评估测量结果分散性时，应针对具体的测量情况，合理地寻找、分析和使用相关信息，这是定义中“根据所用到的信息”的内涵。
在概率论与数理统计学中，标准差是描述随机变量分散性的非负参数，因而表征测量结果分散性的测量不确定度可用标准差表示，也可用标准差的特定倍数表示。无论标准差或特定倍数，都对应概率的数据分布区间半宽度，所以测量不确定度也可用说明了概率的数据分布区间半宽度来表示。
测量不确定度并不表示被测量量值的大小，但与赋予的被测量量值相关联。通常情况下对于一组给定的信息，测量不确定度是对应所赋予的被测量量值的，该值的改变将导致相应的测量不确定度的改变。
上述的不确定度定义来自VIM-3（ISO/IEC GUIDE99：2007）。
GUM 关于测量不确定度的定义为：表征合理地赋予被测量之值的分散性，是与测量结果相关联的一个参数。
VIM-3和GUM关于不确定度的定义没有本质上的区别。
测量不确定度定量表征了测量结果的可信程度。测量不确定度小，说明对应的特定测量获得的可能量值分布范围小，即测量结果（包括作为表达结果的最佳估计值）在一定概率的可能量值分布范围小，因而可信程度就高，使用价值高，给测量结果的使用者带来的风险小；若测量不确定度大，则结果相反。
图1.1给出了两组重复测量的所得值：图1.1（a）所显示的测量结果之间比较接近，说明它们的不确定度小；图1.1（b）所显示的测量结果之间比较分散，说明它们的不确定度大。
图1.1 两组重复测量的所得值
