Залежно від місця (причини) виникнення похибки поділяються на інструментальні та методичні.
Причиною виникнення інструментальних похибок є недосконалість засобів вимірювання, а методичні похибки зумовлені методом вимірювання та вимірювального перетворення.
Похибка прийняття моделі об'єкта вимірювання зумовлена неповнотою інформації про об'єкт дослідження. Наприклад, за результатом вимірювання напруги вольтметром середніх квадратичних значень знаходять амплітуду змінної напруги, вважаючи сигнал синусоїдним, тобто приймають модель синусоїдного сигналу, в той час як реальний сигнал має, крім основної гармоніки, також і вищі гармоніки. Похибка, зумовлена такою невідповідністю, належить дометодичної похибки. Методичною похибкою також є похибка, спричинена впливом засобу вимірювання на об'єкт вимірювання. Наприклад, увімкнення амперметра з ненульовим опором в електричне коло, струм якого необхідно виміряти, змінює режим роботи електричного кола, зокрема струм цього кола.
Похибки вимірювання за способом вираження поділяються на абсолютні, відносні і зведені.
Абсолютною похибкою (D) вимірювання називається різниця між результатом вимірювання (значенням вимірюваної величини) Х та істинним значенням вимірюваної величини Хі:
D=X-Xi (1)
Оскільки істинне значення величини неможливо визначити, то замість істинного Хiзастосовують дійсне значення Хд:
D=X-Xд (2)
Абсолютна похибка — це розмірна величина, яка має ту ж саму розмірність, що і вимірювана величина.
Відносною похибкою (d) називають відношення абсолютної похибки D до вимірюваної величини X:
. (3)
Здебільшого відносну похибку подають у відсотках
(4)
Точність вимірювання (e) визначається числом, оберненим до модуля відносної похибки:
, (5)
Зведеною похибкою (у) називається відношення абсолютної похибки до номінального Хном значення вимірюваної величини:
. (6)
Зведену похибку, як і відносну, часто виражають у відсотках, тобто
. (7)
За номінальне значення часто приймають найбільше значення, яке можна виміряти за допомогою даного засобу вимірювання.