Standar deviasi adalah nilai statistik yang digunakan untuk menentukan seberapa tersebar data dalam sampel, dan seberapa dekat titik data individual dengan nilai rata-rata — atau rata-rata — sampel. Standar deviasi dari kumpulan data yang sama dengan nol menunjukkan bahwa semua nilai dalam kumpulan adalah sama. Nilai yang lebih besar menyiratkan bahwa titik data individu lebih jauh dari nilai rata-rata.
Dalam distribusi data normal, juga dikenal sebagai kurva lonceng, sebagian besar data dalam distribusi — sekitar 68% — akan berada dalam plus atau minus satu standar deviasi dari mean. Misalnya, jika standar deviasi dari kumpulan data adalah 2, sebagian besar data dalam kumpulan akan jatuh dalam 2 lebih atau 2 kurang dari rata-rata. Kira-kira 95.5% dari data yang terdistribusi normal berada dalam dua standar deviasi dari mean, dan lebih dari 99% berada dalam tiga.
Untuk menghitung simpangan baku, pertama-tama ahli statistik menghitung nilai rata-rata dari semua titik data. Mean sama dengan jumlah semua nilai dalam kumpulan data dibagi dengan jumlah total titik data. Selanjutnya, deviasi setiap titik data dari rata-rata dihitung dengan mengurangkan nilainya dari nilai rata-rata. Deviasi setiap titik data dikuadratkan, dan deviasi kuadrat individual dirata-ratakan bersama. Nilai yang dihasilkan dikenal sebagai varians. Standar deviasi adalah akar kuadrat dari varians.
Biasanya, ahli statistik menemukan standar deviasi sampel dari suatu populasi dan menggunakannya untuk mewakili seluruh populasi. Menemukan data yang tepat untuk populasi yang besar tidak praktis, jika bukan tidak mungkin, jadi menggunakan sampel yang representatif seringkali merupakan metode terbaik. Misalnya, jika seseorang ingin menemukan jumlah pria dewasa di negara bagian California yang beratnya antara 180 dan 200 pon, ia dapat mengukur berat sejumlah kecil pria dan menghitung rata-rata, varians dan standar deviasi mereka, dan berasumsi bahwa nilai yang sama berlaku untuk populasi secara keseluruhan.
Selain penggunaan analisis statistik, standar deviasi juga dapat digunakan untuk menentukan jumlah risiko dan volatilitas yang terkait dengan investasi tertentu. Investor dapat menghitung deviasi standar tahunan pengembalian investasi dan menggunakan angka itu untuk menentukan seberapa volatilitas investasi tersebut. Standar deviasi yang lebih besar akan menyiratkan investasi yang lebih berisiko, dengan asumsi bahwa stabilitas adalah hasil yang diinginkan.