誤差和偏差的區別在於性質不同、功能不同、適用不同。誤差是測量值與真值之間的差值；偏差是指個別測定值與測定的平均值之差，它可以用來衡量測定結果，而誤差不能作為測量結果。
誤差是測量過程中出現意外，導致測量結果是錯誤的。偏差是測量的正確結果，但由於某種原因，雖然能作為最終結果，可是有一定的差距，只能作為參考。誤差是測得的量值減去參考量值。測得的量值簡稱測得值，代表測量結果的量值。
在統計學中，偏差有兩個不同的概念，一個有偏取樣是對總樣本集非平等取樣，而一個有偏估計則是指高估或低估要估計的量。偏差和標準差是不一樣的，標準差是一個非常標準的差值，而偏差離標準差還有一些距離，意思是偏差可以作為參考，不能算作是標準差。
誤差這種現象不能經常發生，而導致誤差的原因有很多，可能是因為視線位置不標準，也可能是測點位置不標準，或者是環境溼度、溫度等造成的。這些因素的影響一般很小，很難確定某個因素具體影響的大小，因此比較難找出意外誤差的原因並加以消除。
