Ölçüm hataları genellikle üç temel kaynaktan kaynaklanır: ölçenden kaynaklanan hatalar, ölçüm aracından kaynaklanan hatalar ve ölçümün gerçekleştirildiği ortamdan kaynaklanan hatalar.

Ölçenden kaynaklanan hatalar, ölçen kişinin dikkatsizliği, yanlış uygulamaları veya ön yargıları nedeniyle ortaya çıkabilir. Örneğin, ölçen kişinin ön yargıları sonucunda ölçüm sonuçları istenmeyen şekilde etkilenebilir.

Güvenirlik, bir ölçüm aracının tutarlılık derecesini ifade eder. Güvenirlik, doğrudan etkilendiği için güvenilir olmayan bir ölçüm aracıyla yapılan ölçümlerde güvenilir sonuçlar elde etmek zordur. Sabit hata, her ölçümde aynı miktarı ekler veya çıkarır. Örneğin, bir öğretmenin her öğrenciye 10 puan eklemesi sabit bir hatadır.

Kaba hata, genellikle dikkatsizlikten kaynaklanan hatalardır ve ölçüm sürecinin hatalı uygulanmasından kaynaklanabilir. Örneğin, GPS ölçümlerinde anten boyunun yanlış ölçülmesi veya açı ölçümlerinde hatalı okumalar yapılması gibi durumlar kaba hatalara örnek olarak verilebilir.

Hatasız ölçüm yapmak mümkün değildir çünkü hata, her ölçümde karşılaşılabilecek doğal bir durumdur. Hata, kaynağı, yönü ve derecesi belli olmayan bir etkidir. Örneğin, metreyle bir masanın uzunluğu ölçülürken bile kesin bir değer elde etmek mümkün değildir çünkü ölçümlerde daima bir miktar hata bulunabilir.

Gerçek hata, ölçülerin gerçek değerlerinin bilindiği durumlarda ortaya çıkar. Gerçek hata, ölçülen değerler ile gerçek değerler arasındaki farkı ifade eder. Bu durum özellikle matematiksel hesaplamalarda önemli bir kavramdır.

FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), hataların analiz edilmesi ve etkilerinin değerlendirilmesini hedefleyen bir metodolojidir. Bu yöntem, sistemin, tasarımın veya sürecin olası hata modlarını ve etkilerini tanımlayarak önleyici önlemler almayı amaçlar.

Sistematik hata, devamlı olarak aynı yanlış sonuçları üreten hatadır. Sistematik hata genellikle sabit bir şekilde tekrarlanan hataları ifade eder.

Rastgele hata, her ölçümde değişen ve tahmin edilemeyen hataları ifade eder. Sistematik hata sabit bir şekilde tekrarlanırken, rastgele hatalar kaçınılmaz bir doğal olaydır ve genellikle gerçek değer etrafında rastgele dağılır.