Обробляючи результати прямих вимірювань, ми знаходимо їх вибіркові середні значення , що є випадковими величинами. У випадку непрямих вимірювань шукана величина W, що визначається, як є вибірковим середнім шуканої функції, і буде, також випадковою величиною. Задача, як і у випадку прямих вимірювань, полягає в тому, щоб визначити, з якою імовірністю шукана величина W може знаходитися в деякому заданому інтервалі .
У загальному випадку ця задача досить складна, і ми обмежимося лише її наближеним рішенням. Середнє значення величини W знаходять шляхом підстановки середніх значень величин , що знаходять на основі прямих вимірювань у вираз .
Якщо розглянемо функцію, що залежить тільки від однієї змінної, тобто , то при малому значенню Δх приріст Δу пропорційний похідній:
В даному випадку буде існувати зв’язок середньоквадратичних відхилень та :
.
Для функції багатьох змінних величина дисперсії буде визначатися (згідно закону додавання дисперсій) по формулі
,
тоді в загальному випадку квадрат похибки ΔW можна визначити, як