誤差理論是研究實驗中誤差情況的一門理論，它在測試技術、儀器儀表及工程實驗等領域中扮演著重要的角色。誤差理論的核心在於研究測量過程中產生的誤差，包括系統誤差、偶然誤差和理論誤差等，並探討這些誤差的性質、來源和減小方法。系統誤差是在相同條件下多次測量同一物理量時，測量值對真值的偏離總是相同的；偶然誤差則是在消除了系統誤差後，每次測量值仍然存在的誤差，其絕對值和符號以隨機的方式變化；理論誤差是由於測量理論本身不夠完善而採用近似公式或近似值計算測量結果時所引起的誤差。
誤差理論的發展與機率論的發展密不可分，相互影響。在長期的觀測中，人們意識到測量不可避免會產生誤差，而通過研究誤差可以得到真值，這樣的認識促使人們開始系統地研究誤差理論。此外，誤差理論中的一些基本概念，如常態分配和中心極限定理，對於測量不確定度的評定和實驗研究具有重要意義。